Izolacja termiczna zewnętrznych rur grzewczych
W praktyce budownictwa prywatnego nie jest to tak powszechne, ale nadal zdarzają się sytuacje, w których komunikacja grzewcza musi być nie tylko rozłożona na terenie głównego domu, ale także rozciągnięta na inne pobliskie budynki. Mogą to być budynki gospodarcze, gospodarcze, kuchnie letnie, budynki gospodarcze lub rolnicze np. służące do trzymania zwierząt domowych lub ptaków. Opcja nie jest wykluczona, gdy przeciwnie, sama autonomiczna kotłownia znajduje się w oddzielnym budynku, w pewnej odległości od głównego budynku mieszkalnego. Zdarza się, że dom jest podłączony do sieci centralnego ogrzewania, z której rozciągają się do niego rury.
Układanie rur grzewczych między budynkami jest możliwe na dwa sposoby - podziemne (kanałowe lub bezkanałowe) oraz otwarte. Proces instalacji lokalnej sieci grzewczej nad ziemią wydaje się mniej czasochłonny, a ta opcja jest częściej stosowana w warunkach samodzielnej zabudowy. Jednym z głównych warunków skuteczności systemu jest właściwie zaplanowana i dobrze wykonana izolacja termiczna zewnętrznych rur grzewczych. To jest pytanie, które będzie rozważane w tej publikacji.
Wydawałoby się to nonsensem - po co izolować już prawie zawsze gorące rury systemu grzewczego? Być może kogoś zwiedzie swoista „gra słów”. W rozpatrywanym przypadku oczywiście bardziej słuszne byłoby przeprowadzenie rozmowy przy użyciu pojęcia „izolacji termicznej”.
Prace termoizolacyjne na dowolnych rurociągach mają dwa główne cele:
- W przypadku zastosowania rur w instalacjach grzewczych lub ciepłej wody na pierwszy plan wysuwa się ograniczenie strat ciepła przy utrzymaniu wymaganej temperatury pompowanej cieczy. Ta sama zasada obowiązuje również w przypadku instalacji przemysłowych czy laboratoryjnych, gdzie technologia wymaga utrzymywania określonej temperatury substancji przesyłanej rurami.
- W przypadku rurociągów dostarczających zimną wodę lub komunikacji kanalizacyjnej głównym czynnikiem staje się izolacja, to znaczy zapobiegająca spadkowi temperatury w rurach poniżej poziomu krytycznego, zapobiegająca zamarzaniu, prowadząca do awarii systemu i deformacji rur.
Nawiasem mówiąc, takie środki ostrożności są wymagane zarówno w przypadku sieci grzewczej, jak i rur ciepłej wody - nikt nie jest całkowicie odporny na awarie urządzeń kotłowych.
Bardzo cylindryczny kształt rur determinuje bardzo duży obszar stałej wymiany ciepła z otoczeniem, co oznacza znaczne straty ciepła. I naturalnie rosną wraz ze wzrostem średnicy rurociągu. Poniższa tabela wyraźnie pokazuje, jak zmienia się wartość strat ciepła w zależności od różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz rury (kolumna Δt°), od średnicy rur oraz od grubości warstwy izolacji termicznej (dane podano z uwzględnieniem zastosowanie materiału izolacyjnego o średnim współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,04 W/m×°C).
| Grubość warstwy izolacji termicznej. mm | t.°С | Średnica zewnętrzna rury (mm) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | ||
| Wielkość strat ciepła (na 1 metr bieżący rurociągu. 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 | |
Wraz ze wzrostem grubości warstwy izolacyjnej zmniejszają się całkowite straty ciepła. Należy jednak pamiętać, że nawet dość gruba warstwa 40 mm nie eliminuje całkowicie strat ciepła. Wniosek jest tylko jeden - należy dążyć do stosowania materiałów izolacyjnych o możliwie najniższym współczynniku przewodności cieplnej - jest to jedno z głównych wymagań dotyczących izolacji termicznej rurociągów.
Czasami wymagany jest również system ogrzewania rur!
Podczas układania komunikacji wodociągowej lub kanalizacyjnej zdarza się, że ze względu na specyfikę lokalnego klimatu lub specyficzne warunki instalacji sama izolacja termiczna wyraźnie nie wystarcza. Musimy uciekać się do wymuszonej instalacji przewodów grzejnych - ten temat szerzej omawiamy w specjalnej publikacji naszego portalu.
- Materiał stosowany do izolacji termicznej rur, w miarę możliwości, powinien mieć właściwości hydrofobowe. Z grzałki nasączonej wodą będzie mało prądu - nie zapobiegnie to również utracie ciepła, a wkrótce zapadnie się pod wpływem ujemnych temperatur.
- Konstrukcja izolacji termicznej musi mieć niezawodną ochronę zewnętrzną. Po pierwsze, wymaga ochrony przed wilgocią z powietrza, zwłaszcza jeśli jest używany grzejnik, który może aktywnie wchłaniać wodę. Po drugie, materiały należy chronić przed promieniowaniem ultrafioletowym, które jest dla nich szkodliwe. Po trzecie, nie należy zapominać o obciążeniu wiatrem, które może naruszyć integralność izolacji termicznej. I po czwarte, pozostaje czynnik zewnętrznego mechanicznego uderzenia, niezamierzonego, w tym pochodzącego od zwierząt lub z powodu banalnych przejawów wandalizmu.
Ponadto dla każdego właściciela prywatnego domu z pewnością nie są obojętne momenty estetycznego wyglądu ułożonej sieci grzewczej.
- Każdy materiał termoizolacyjny zastosowany w sieci grzewczej musi mieć zakres temperatur roboczych odpowiadający rzeczywistym warunkom użytkowania.
- Ważnym wymogiem dla materiału izolacyjnego i jego wyściółki zewnętrznej jest trwałość użytkowania. Nikt nie chce wracać do problemów izolacji termicznej rur nawet raz na kilka lat.
- Z praktycznego punktu widzenia jednym z głównych wymagań jest łatwość montażu izolacji termicznej w dowolnej pozycji i na dowolnym złożonym obszarze. Na szczęście pod tym względem producenci nie męczą się zadowalaniem przyjaznymi dla użytkownika rozwiązaniami.
- Ważnym wymogiem dla izolacji termicznej jest to, aby jej materiały same w sobie były chemicznie obojętne i nie wchodziły w żadne reakcje z powierzchnią rury. Taka kompatybilność jest kluczem do bezawaryjnej pracy.
Bardzo ważna jest również kwestia kosztów. Ale pod tym względem przedział cenowy na specjalistyczną izolację rur jest bardzo duży.
Z jakich materiałów izoluje się naziemne sieci grzewcze
Wybór materiałów termoizolacyjnych do rur grzewczych do ich układania zewnętrznego jest dość duży. Występują w postaci rolek lub mat, można im nadać kształt cylindryczny lub inny dogodny do montażu, istnieją grzałki, które są stosowane w postaci płynnej i uzyskują swoje właściwości dopiero po zestaleniu.
Izolacja pianką polietylenową
Spieniony polietylen jest słusznie określany jako bardzo skuteczny izolator termiczny. A co ważniejsze, koszt tego materiału jest jednym z najniższych.
Współczynnik przewodności cieplnej spienionego polietylenu jest zwykle w okolicach 0,035 W/m × ° C - jest to bardzo dobry wskaźnik. Najmniejsze pęcherzyki wypełnione gazem odizolowane od siebie tworzą elastyczną strukturę, a przy takim materiale, jeśli zakupiona zostanie jego wersja walcowana, bardzo wygodnie jest pracować na odcinkach rur o złożonych konfiguracjach.
Taka konstrukcja staje się niezawodną barierą dla wilgoci – przy prawidłowym montażu ani woda, ani para wodna nie mogą przedostać się przez nią do ścianek rur.
Gęstość pianki polietylenowej jest niska (ok. 30 – 35 kg/m³), a izolacja termiczna nie obciąża rur.
Materiał, przy pewnych założeniach, można zaliczyć do kategorii mało palnych – zwykle należy do klasy G-2, czyli bardzo trudno się zapalić, a bez zewnętrznego płomienia szybko gaśnie. Ponadto produkty spalania, w przeciwieństwie do wielu innych izolatorów termicznych, nie stanowią poważnego zagrożenia toksycznego dla ludzi.
Walcowany spieniony polietylen do izolacji zewnętrznych sieci grzewczych będzie zarówno niewygodny, jak i nieopłacalny – trzeba będzie nawinąć kilka warstw, aby uzyskać wymaganą grubość izolacji termicznej. Dużo wygodniej jest zastosować materiał w postaci tulei (cylindrów), w których przewidziany jest kanał wewnętrzny odpowiadający średnicy izolowanej rury. Przy zakładaniu rur zwykle wykonuje się nacięcie wzdłuż długości cylindra na ścianie, które po zamontowaniu można uszczelnić niezawodną taśmą klejącą.
Nałożenie izolacji na rurę nie jest trudne
Bardziej efektywnym rodzajem pianki polietylenowej jest penofol, który z jednej strony posiada warstwę folii. Ta błyszcząca powłoka staje się rodzajem odbłyśnika termicznego, co znacznie podnosi właściwości izolacyjne materiału. Dodatkowo stanowi dodatkową barierę przed wnikaniem wilgoci.
Penofol może być również rolkowy lub w postaci profilowanych elementów cylindrycznych - szczególnie do izolacji termicznej rur o różnym przeznaczeniu.
A cały spieniony polietylen do izolacji cieplnej sieci grzewczych jest rzadko używany. Jest bardziej odpowiedni dla innej komunikacji. Powodem tego jest dość niski zakres temperatur pracy. Więc. jeśli spojrzysz na cechy fizyczne, to górna granica równoważy się gdzieś na granicy 75 ÷ 85 stopni - wyżej, możliwe są naruszenia konstrukcji i pojawienie się deformacji. W przypadku autonomicznego ogrzewania najczęściej taka temperatura jest wystarczająca, jednak na granicy, a w przypadku centralnego ogrzewania stabilność termiczna wyraźnie nie wystarcza.
Elementy izolacyjne ze styropianu
Dobrze znany styropian (w życiu codziennym często nazywany jest styropianem) jest bardzo szeroko stosowany do różnego rodzaju prac termoizolacyjnych. Izolacja rur nie jest wyjątkiem - w tym celu specjalne części wykonane są z tworzywa piankowego.
Najczęściej są to półcylindry (w przypadku rur o dużych średnicach mogą występować odcinki 1/3 obwodu po 120°), które wyposażone są w zamek czopowy do montażu w jedną konstrukcję. Taka konfiguracja pozwala całkowicie, na całej powierzchni rury, zapewnić niezawodną izolację termiczną, bez pozostałych „mostków zimnych”.
W mowie potocznej takie szczegóły nazywane są „muszlami” - ze względu na ich wyraźne podobieństwo do nich. Produkowanych jest wiele rodzajów, dla różnych średnic zewnętrznych izolowanych rur i różnej grubości warstwy izolacji termicznej. Zwykle długość części wynosi 1000 lub 2000 mm.
Do produkcji styropianu typu PSB-S stosuje się różne gatunki - od PSB-S-15 do PSB-S-35. Główne parametry tego materiału przedstawia poniższa tabela:
| Szacunkowe parametry materiałowe | Marka styropianu | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| PSB-S-15U | PSB-S-15 | PSB-S-25 | PSB-S-35 | PSB-S-50 | |
| Gęstość (kg/m³) | do 10 | do 15 | 15,1 ÷ 25 | 25,1 ÷ 35 | 35,1 ÷ 50 |
| Wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu liniowym (MPa, nie mniej) | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.16 | 0.2 |
| Wytrzymałość na zginanie (MPa, nie mniej niż) | 0.08 | 0.12 | 0.17 | 0.36 | 0.35 |
| Przewodność cieplna na sucho w 25°C (W/(m×°K)) | 0,043 | 0,042 | 0,039 | 0,037 | 0,036 |
| Absorpcja wody w ciągu 24 godzin (% objętości, nie więcej) | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wilgotność (%, nie więcej) | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
Od dawna znane są zalety pianki polistyrenowej jako materiału izolacyjnego:
- Ma niską przewodność cieplną.
- Niska waga materiału znacznie ułatwia prace izolacyjne, które nie wymagają żadnych specjalnych mechanizmów ani urządzeń.
- Materiał jest biologicznie obojętny - nie będzie pożywką do rozwoju pleśni czy grzybów.
- Absorpcja wilgoci jest znikoma.
- Materiał łatwo się kroi, dopasowuje się do pożądanego rozmiaru.
- Pianka jest chemicznie obojętna, całkowicie bezpieczna dla ścianek rur, bez względu na materiał, z którego są wykonane.
- Jedna z kluczowych zalet – styropian jest jednym z najtańszych grzejników.
Ma jednak również wiele wad:
- Przede wszystkim jest to niski poziom bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Materiału nie można nazwać niepalnym i nie rozprzestrzenia płomienia. Dlatego przy ogrzewaniu rurociągów gruntowych należy pozostawić przerwy przeciwpożarowe.
- Materiał nie jest elastyczny i wygodnie jest go używać tylko na prostych odcinkach rury. To prawda, możesz znaleźć specjalne kręcone detale.
- Pianka nie należy do materiałów trwałych - łatwo ulega zniszczeniu pod wpływem czynników zewnętrznych. Promieniowanie ultrafioletowe również ma na to negatywny wpływ. Jednym słowem, naziemne odcinki rury, ocieplone styropianowymi skorupami, na pewno będą wymagały dodatkowego zabezpieczenia w postaci metalowej obudowy.
Zazwyczaj w sklepach, które sprzedają powłoki piankowe, oferują również blachy ocynkowane, cięte na żądany rozmiar, odpowiadający średnicy izolacji. Można również zastosować powłokę aluminiową, choć z pewnością jest ona znacznie droższa. Arkusze można mocować za pomocą wkrętów samogwintujących lub zacisków - powstała obudowa będzie jednocześnie stanowić ochronę przed wandalizmem, wiatrem, wodoodpornością oraz barierę przed działaniem promieni słonecznych.
- A jednak nawet to nie jest najważniejsze. Górna granica normalnych temperatur pracy wynosi tylko około 75 ° C, po czym może rozpocząć się liniowa i przestrzenna deformacja części. Czy ci się to podoba, czy nie, ta wartość może nie wystarczyć do ogrzewania. Być może warto poszukać bardziej niezawodnej opcji.
Izolacja rur wełną mineralną lub produktami na jej bazie
Najbardziej „starożytną” metodą izolacji termicznej rurociągów zewnętrznych jest zastosowanie wełny mineralnej. Nawiasem mówiąc, jest to również najbardziej budżetowy, jeśli nie można kupić powłoki piankowej.
Do izolacji termicznej rurociągów stosuje się różne rodzaje wełny mineralnej - wełnę szklaną, kamień (bazalt) i żużel. Najmniej preferowana jest wełna żużlowa: po pierwsze najbardziej aktywnie pochłania wilgoć, a po drugie jej resztkowa kwasowość może być bardzo destrukcyjna dla rur stalowych. Nawet taniość tej waty wcale nie uzasadnia ryzyka jej użycia.
Ale wełna mineralna na bazie włókien bazaltowych lub szklanych jest w pełni odpowiednia. Posiada dobre wskaźniki odporności termicznej na przenoszenie ciepła, wysoką odporność chemiczną, materiał jest elastyczny i łatwo go układać nawet na skomplikowanych odcinkach rurociągów. Kolejna zaleta - możesz być w zasadzie całkowicie spokojny pod względem bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Podgrzanie wełny mineralnej do stopnia zapłonu w warunkach zewnętrznej sieci grzewczej jest prawie niemożliwe. Nawet kontakt z otwartym płomieniem nie spowoduje rozprzestrzeniania się ognia. Dlatego wełna mineralna służy do wypełniania szczelin ogniowych w przypadku innych izolacji rur.
Główną wadą wełny mineralnej jest jej wysoka nasiąkliwość (bazalt jest mniej podatny na tę „dolegliwość”). Oznacza to, że każdy rurociąg będzie wymagał obowiązkowej ochrony przed wilgocią. Dodatkowo struktura wełny nie jest odporna na naprężenia mechaniczne, łatwo ulega zniszczeniu i powinna być chroniona mocną osłonką.
Zwykle stosuje się mocną folię polietylenową, która jest bezpiecznie owinięta warstwą izolacji, z obowiązkowym zakładem pasków o 400 ÷ 500 mm, a następnie wszystko to jest pokryte blachą od góry - dokładnie przez analogię z powłoką styropianową . Jako hydroizolację można również zastosować pokrycie dachowe - w tym przypadku wystarczy 100 ÷ 150 mm zakładki jednego paska na drugi.
Istniejące GOST określają grubość ochronnych powłok metalowych dla otwartych odcinków rurociągów dla dowolnego rodzaju stosowanych materiałów termoizolacyjnych:
| Materiał na okładkę | Minimalna grubość metalu, z zewnętrzną średnicą izolacji | ||
|---|---|---|---|
| 350 lub mniej | Ponad 350 i do 600 | Ponad 600 i do 1600 | |
| Taśmy i arkusze ze stali nierdzewnej | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
| Blacha stalowa, ocynkowana lub powlekana kolorem | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
| Blachy z aluminium lub stopów aluminium | 0.3 | 0.5 | 0.8 |
| Taśmy wykonane z aluminium lub stopów aluminium | 0.25 | - | - |
Tym samym pomimo pozornie taniej ceny samej izolacji, jej pełny montaż będzie wymagał znacznych dodatkowych kosztów.
Wełna mineralna do izolacji rurociągów może również pełnić inną pojemność - służy jako materiał do produkcji gotowych części termoizolacyjnych, analogicznie do butli z pianki polietylenowej. Ponadto takie produkty są produkowane zarówno na proste odcinki rurociągów, jak i na zwoje, trójniki itp.
Zazwyczaj takie elementy izolacyjne wykonane są z najgęstszej - bazaltowej wełny mineralnej, posiadają zewnętrzną powłokę z folii, która natychmiast usuwa problem hydroizolacji i zwiększa skuteczność izolacji. Ale i tak nie będziesz w stanie oderwać się od zewnętrznej obudowy – cienka warstwa folii nie uchroni przed przypadkowym lub celowym uderzeniem mechanicznym.
Ocieplenie głównej instalacji grzewczej pianką poliuretanową
Jednym z najskuteczniejszych i najbezpieczniejszych nowoczesnych materiałów izolacyjnych w eksploatacji jest pianka poliuretanowa. Ma wiele różnych zalet, dlatego materiał jest stosowany na prawie każdej konstrukcji wymagającej niezawodnej izolacji.
Jakie są cechy izolacji z pianki poliuretanowej?
Pianka poliuretanowa do izolacji rurociągów może być stosowana w różnych postaciach.
- Szeroko stosowana jest powłoka PPU, zwykle posiadająca zewnętrzną powłokę z folii. Może być składana, składająca się z półcylindrów z zamkiem na pióro i wpust lub, w przypadku rur o małej średnicy, z przecięciem na długości i specjalnym zaworem z samoprzylepną powierzchnią tylną, co znacznie ułatwia montaż izolacja.
- Innym sposobem na zaizolowanie magistrali grzewczej pianką poliuretanową jest spryskanie jej w postaci płynnej za pomocą specjalnego sprzętu. Powstała warstwa pianki po całkowitym utwardzeniu staje się doskonałą izolacją. Technologia ta jest szczególnie wygodna przy skomplikowanych węzłach, łukach rurowych, węzłach z zaworami odcinającymi i sterującymi itp.
Zaletą tej technologii jest również to, że dzięki doskonałej przyczepności natrysku pianki poliuretanowej do powierzchni rury powstaje doskonała wodoodporność i ochrona przed korozją. To prawda, że sama pianka poliuretanowa wymaga również obowiązkowej ochrony - przed promieniami ultrafioletowymi, więc znowu nie będzie można obejść się bez obudowy.
- Cóż, jeśli trzeba ułożyć odpowiednio długą magistralę grzewczą, to prawdopodobnie najlepszym wyborem będzie zastosowanie rur preizolowanych (preizolowanych).
W rzeczywistości takie rury są konstrukcją wielowarstwową montowaną fabrycznie:
- Warstwa wewnętrzna to w rzeczywistości sama rura stalowa o wymaganej średnicy, przez którą pompowane jest chłodziwo.
- Powłoka zewnętrzna - ochronna. Może być polimerowy (do układania przewodu grzewczego w grubości gruntu) lub metalowy ocynkowany – co jest wymagane w przypadku otwartych odcinków rurociągu.
- Pomiędzy rurą a obudową wylewa się monolityczną, bezszwową warstwę pianki poliuretanowej, która pełni funkcję skutecznej izolacji termicznej.
Na obu końcach rury pozostawiono sekcję montażową do spawania podczas montażu magistrali grzewczej. Jego długość jest liczona w taki sposób, aby strumień ciepła z łuku spawalniczego nie uszkodził warstwy pianki poliuretanowej.
Po zamontowaniu pozostałe nieizolowane obszary są zagruntowane, pokryte powłoką z pianki poliuretanowej, a następnie opaskami metalowymi, porównując powłokę ze wspólną zewnętrzną osłoną rury. Często właśnie w takich miejscach organizowane są przerwy przeciwpożarowe – są one gęsto wypełnione wełną mineralną, następnie są impregnowane pokryciem dachowym i nadal pokryte od góry obudową stalową lub aluminiową.
Normy ustalają pewien asortyment takich rur wielowarstwowych, to znaczy, że możliwe jest kupowanie produktów o pożądanej średnicy warunkowej z optymalną (normalną lub wzmocnioną) izolacją termiczną.
| Średnica zewnętrzna rury stalowej i minimalna grubość ścianki (mm) | Wymiary osłony z blachy stalowej ocynkowanej | Szacunkowa grubość warstwy termoizolacyjnej pianki poliuretanowej (mm) | |
|---|---|---|---|
| nominalna średnica zewnętrzna (mm) | minimalna grubość blachy (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 |
Producenci oferują takie rury wielowarstwowe nie tylko na odcinki proste, ale również na trójniki, łuki, dylatacje itp.
Koszt takich rur preizolowanych jest dość wysoki, ale wraz z ich zakupem i montażem od razu rozwiązuje się cały szereg problemów. Więc te koszty wydają się całkiem uzasadnione.
Wideo: proces produkcji rur preizolowanych
Izolacja - guma piankowa
Ostatnio dużą popularnością cieszą się materiały termoizolacyjne oraz wyroby z syntetycznego kauczuku piankowego. Materiał ten posiada szereg zalet, które stawiają go na pozycji lidera w zagadnieniach izolacji rurociągów, w tym nie tylko sieci ciepłowniczych, ale także bardziej odpowiedzialnych - na skomplikowanych liniach technologicznych, w maszynach, samolotach i przemyśle stoczniowym:
- Guma piankowa jest bardzo elastyczna, ale jednocześnie ma duży margines wytrzymałości na rozciąganie.
- Gęstość materiału to tylko od 40 do 80 kg/m³.
- Niska przewodność cieplna zapewnia bardzo skuteczną izolację termiczną.
- Materiał nie kurczy się z upływem czasu, całkowicie zachowując swój pierwotny kształt i objętość.
- Spieniona guma jest trudna do zapalenia i ma właściwość szybkiego samogaśnięcia.
- Materiał jest chemicznie i biologicznie obojętny, nigdy nie pojawiają się w nim ani ogniska pleśni, ani grzyby, ani gniazda owadów czy gryzoni.
- Najważniejszą cechą jest prawie całkowita nieprzepuszczalność wody i pary. W ten sposób warstwa izolacyjna natychmiast staje się doskonałą hydroizolacją powierzchni rury.
Taka izolacja termiczna może być produkowana w postaci pustych rur o średnicy wewnętrznej od 6 do 160 mm i grubości warstwy izolacji od 6 do 32 mm lub w postaci arkuszy, którym często przypisuje się funkcję „samo- klej” z jednej strony.
| Nazwa wskaźników | Wartości |
|---|---|
| Długość gotowych rur, mm: | 1000 lub 2000 |
| Kolor | czarny lub srebrny w zależności od rodzaju powłoki ochronnej |
| Zakres temperatur zastosowania: | od - 50 do + 110 °С |
| Przewodność cieplna, W / (m × ° С): | λ≤0,036 przy 0°C |
| λ≤0,039 przy +40°C | |
| Współczynnik paroprzepuszczalności: | μ≥7000 |
| Stopień zagrożenia pożarowego | Grupa G1 |
| Dopuszczalna zmiana długości: | ±1,5% |
Ale w przypadku zewnętrznych sieci grzewczych szczególnie wygodne są gotowe elementy izolacyjne wykonane w technologii Armaflex ACE, ze specjalną powłoką ochronną ArmaChek.
Powłoka „ArmaChek” może być kilku rodzajów, na przykład:
- Arma-Chek Silver to wielowarstwowa powłoka na bazie PVC ze srebrną powłoką odblaskową. Powłoka ta zapewnia doskonałą ochronę izolacji zarówno przed naprężeniami mechanicznymi, jak i promieniami ultrafioletowymi.
- Czarne wykończenie „Arma-Chek D” ma podłoże z włókna szklanego o wysokiej wytrzymałości, które zachowuje doskonałą elastyczność. Jest to doskonała ochrona przed wszelkimi możliwymi wpływami chemicznymi, atmosferycznymi, mechanicznymi, która utrzyma rurę grzewczą w stanie nienaruszonym.
Zazwyczaj takie produkty wykorzystujące technologię ArmaChek posiadają samoprzylepne zawory, które hermetycznie „uszczelniają” cylinder izolacyjny na korpusie rury. Produkowane są również elementy figurowe, umożliwiające montaż na trudnych odcinkach magistrali grzewczej. Umiejętne wykorzystanie takiej izolacji termicznej pozwala szybko i niezawodnie ją zamontować bez konieczności tworzenia dodatkowej zewnętrznej obudowy ochronnej - po prostu nie ma takiej potrzeby.
Prawdopodobnie jedyną przeszkodą w powszechnym stosowaniu tego typu wyrobów termoizolacyjnych do rurociągów jest wciąż zaporowo wysoka cena za prawdziwe, „markowe” produkty.
Nowy kierunek w izolacji – farba termoizolacyjna
Nie może zabraknąć kolejnej nowoczesnej technologii izolacji. I tym przyjemniej o tym mówić, że jest to rozwój rosyjskich naukowców. Mówimy o ceramicznej izolacji płynnej, znanej również jako farba termoizolacyjna.
To bez wątpienia „obcy” z dziedziny technologii kosmicznych. To w tej branży naukowo-technicznej szczególnie dotkliwe są kwestie izolacji termicznej od krytycznie niskiej (w otwartej przestrzeni) lub wysokiej (podczas wodowania statków i lądowania pojazdów zniżających).
Właściwości termoizolacyjne ultracienkich powłok wydają się po prostu fantastyczne. Jednocześnie taka powłoka staje się doskonałą barierą hydro- i paroizolacyjną, chroniąc rurę przed wszelkimi możliwymi wpływami zewnętrznymi. Otóż sama magistrala grzewcza nabiera zadbanego, przyjemnego wyglądu.
Sama farba jest zawiesiną mikroskopijnych, wypełnionych próżniowo silikonowych i ceramicznych kapsułek, zawieszonych w stanie ciekłym w specjalnym składzie, obejmującym akryl, gumę i inne składniki. Po nałożeniu i wysuszeniu kompozycji na powierzchni rury tworzy się cienka elastyczna powłoka, która ma doskonałe właściwości termoizolacyjne.
| Nazwy wskaźników | jednostka miary | Wartość |
|---|---|---|
| kolor farby | biały (można dostosować) | |
| Wygląd po aplikacji i całkowite utwardzenie | matowa, równa, jednolita powierzchnia | |
| Elastyczność zginania folii | mm | 1 |
| Przyczepność powłoki w zależności od siły oderwania od malowanej powierzchni | ||
| - do powierzchni betonu | MPa | 1.28 |
| - do powierzchni cegły | MPa | 2 |
| - do stali | MPa | 1.2 |
| Odporność powłoki na różnicę temperatur od -40 °С do + 80 °С | bez zmian | |
| Odporność powłoki na działanie temperatury +200 °C przez 1,5 godziny | bez żółknięcia, pęknięć, łuszczenia się i pęcherzy | |
| Trwałość na powierzchniach betonowych i metalowych w umiarkowanie zimnym regionie klimatycznym (Moskwa) | lat | co najmniej 10 |
| Przewodność cieplna | W/m °C | 0,0012 |
| Przepuszczalność pary | mg/m × h × Pa | 0.03 |
| Absorpcja wody w 24 godziny | % objętości | 2 |
| Zakres temperatury pracy | °C | od - 60 do + 260 |
Taka powłoka nie wymaga dodatkowych warstw ochronnych - jest wystarczająco mocna, aby samodzielnie poradzić sobie ze wszystkimi uderzeniami.
Taka płynna izolacja jest sprzedawana w plastikowych puszkach (wiaderkach), jak zwykła farba. Istnieje kilku producentów, a wśród marek krajowych można szczególnie zauważyć marki „Bronya” i „Korund”.
Taką farbę termiczną można nanosić natryskowo lub w zwykły sposób - wałkiem i pędzlem. Liczba warstw zależy od warunków pracy sieci grzewczej, regionu klimatycznego, średnicy rur, średniej temperatury pompowanego chłodziwa.
Wielu ekspertów uważa, że takie grzejniki ostatecznie zastąpią zwykłe materiały termoizolacyjne na bazie mineralnej lub organicznej.
Wideo: prezentacja ultracienkiej marki termoizolacyjnej „Korund”
Jaka jest wymagana grubość izolacji sieci grzewczej
Podsumowując przegląd materiałów użytych do izolacji termicznej rur grzewczych, w tabeli można zobaczyć wskaźniki wydajności najpopularniejszych z nich - dla jasności porównania:
| Materiał lub produkt termoizolacyjny | Średnia gęstość w gotowej konstrukcji, kg/m3 | Przewodność cieplna materiału termoizolacyjnego (W/(m×°C)) dla powierzchni o temperaturze (°C) | Zakres temperatur pracy, °C | Grupa palności | |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 i więcej | 19 i poniżej | ||||
| Płyty z wełną mineralną | 120 | 0,045 | 0,044 ÷ 0,035 | Od - 180 do + 450 dla mat, na tkaninie, siatce, płótnie z włókna szklanego; do +700 - na metalowej siatce | niepalny |
| 150 | 0,05 | 0,048 ÷ 0,037 | |||
| Płyty termoizolacyjne z wełny mineralnej na spoiwie syntetycznym | 65 | 0.04 | 0,039 ÷ 0,03 | Od - 60 do + 400 | niepalny |
| 95 | 0,043 | 0,042 ÷ 0,031 | |||
| 120 | 0,044 | 0,043 ÷ 0,032 | Od - 180 + 400 | ||
| 180 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | |||
| Wyroby termoizolacyjne ze spienionego kauczuku etylenowo-polipropylenowego Aeroflex | 60 | 0,034 | 0,033 | Od - 55 do + 125 | Lekko palny |
| Półbutle i butle z wełny mineralnej | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Od - 180 do + 400 | niepalny |
| 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 | |||
| Sznur termoizolacyjny z wełny mineralnej | 200 | 0,056 | 0,055 ÷ 0,04 | Od - 180 do + 600 w zależności od materiału rury siatkowej | W rurkach siatkowych wykonanych z drutu metalowego i nici szklanej - niepalne, reszta jest lekko palna |
| Maty z włókna odcinkowego ze spoiwem syntetycznym | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Od - 60 do + 180 | niepalny |
| 70 | 0,042 | 0,041 ÷ 0,03 | |||
| Maty i wełna z bardzo drobnego włókna szklanego bez spoiwa | 70 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Od - 180 do + 400 | niepalny |
| Maty i wełna z supercienkiego włókna bazaltowego bez spoiwa | 80 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,024 | Od - 180 do + 600 | Niepalny |
| Piasek perlitowy, ekspandowany, drobny | 110 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | Od - 180 do + 875 | niepalny |
| 150 | 0,055 | 0,054 ÷ 0,04 | |||
| 225 | 0,058 | 0,057 ÷ 0,042 | |||
| Wyroby termoizolacyjne ze styropianu | 30 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Od - 180 do + 70 | palny |
| 50 | 0,036 | 0,035 ÷ 0,026 | |||
| 100 | 0,041 | 0,04 ÷ 0,03 | |||
| Wyroby termoizolacyjne z pianki poliuretanowej | 40 | 0,030 | 0,029 ÷ 0,024 | Od - 180 do + 130 | palny |
| 50 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,025 | |||
| 70 | 0,037 | 0,036 ÷ 0,027 | |||
| Wyroby termoizolacyjne z pianki polietylenowej | 50 | 0,035 | 0,033 | Od - 70 do + 70 | palny |
Ale na pewno dociekliwy czytelnik zapyta: gdzie jest odpowiedź na jedno z głównych pytań, które się pojawiają - jaka powinna być grubość izolacji?
To pytanie jest dość złożone i nie ma na nie jednej odpowiedzi. Jeśli chcesz, możesz użyć niewygodnych wzorów obliczeniowych, ale prawdopodobnie są one zrozumiałe tylko dla wykwalifikowanych inżynierów ogrzewania. Jednak nie wszystko jest takie przerażające.
Producenci gotowych wyrobów termoizolacyjnych (skorupy, cylindry itp.) zwykle określają wymaganą grubość, obliczoną dla danego regionu. A jeśli stosowana jest izolacja z wełny mineralnej, można skorzystać z danych z tabel podanych w specjalnym Kodeksie zasad, który jest przeznaczony specjalnie do izolacji termicznej rurociągów i urządzeń technologicznych. Ten dokument można łatwo znaleźć w sieci, wpisując zapytanie „SP 41-103-2000”.
Oto na przykład tabela z tego podręcznika dotycząca naziemnego ułożenia rurociągu w centralnej Rosji, przy użyciu mat wykonanych z włókna szklanego M-35, 50:
| Zewnętrzny średnica rurociąg, mm | Rodzaj rury grzewczej | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| okres pełnienia obowiązków | linia powrotna | okres pełnienia obowiązków | linia powrotna | okres pełnienia obowiązków | linia powrotna | |
| Tryb średniej temperatury chłodziwa, °C | ||||||
| 65 | 50 | 90 | 50 | 110 | 50 | |
| Wymagana grubość izolacji, 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 |
Podobnie możesz znaleźć żądane parametry dla innych materiałów. Nawiasem mówiąc, ten sam Kodeks Zasad nie zaleca znacznego przekroczenia określonej grubości. Ponadto określane są również maksymalne wartości warstwy izolacyjnej dla rurociągów:
| Średnica zewnętrzna rurociągu, mm | Maksymalna grubość warstwy izolacji termicznej, mm | |
|---|---|---|
| temperatura 19°C i poniżej | temperatura 20°C lub więcej | |
| 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 |
Nie zapomnij jednak o jednym ważnym niuansie. Faktem jest, że każda izolacja o strukturze włóknistej nieuchronnie kurczy się z czasem. A to oznacza, że po pewnym czasie jego grubość może stać się niewystarczająca dla niezawodnej izolacji termicznej magistrali grzewczej. Jest tylko jedno wyjście - nawet podczas instalowania izolacji należy natychmiast wziąć pod uwagę tę poprawkę na skurcz.
Aby obliczyć, możesz zastosować następującą formułę:
H = ((D + h) : (D + 2 h)) × h× Kc
h- grubość warstwy wełny mineralnej z uwzględnieniem poprawki na zagęszczenie.
D- średnica zewnętrzna izolowanej rury;
h- wymagana grubość izolacji zgodnie z tabelą Kodeksu Postępowania.
Ks- współczynnik skurczu (zagęszczenia) izolacji włóknistej. Jest to stała obliczona, której wartość można pobrać z poniższej tabeli:
| Materiały i produkty termoizolacyjne | Współczynnik zagęszczenia Kc. |
|---|---|
| Maty z wełny mineralnej | 1.2 |
| Maty termoizolacyjne „TEHMAT” | 1,35 ÷ 1,2 |
| Maty i płótna wykonane z supercienkiego włókna bazaltowego do układania na rurociągach i urządzeniach o średnicy nominalnej, mm: | |
| Doo | 3 |
| 1,5 | |
| DN ≥ 800 przy średniej gęstości 23 kg/m3 | 2 |
| ̶ to samo, o średniej gęstości 50-60 kg/m3 | 1,5 |
| Maty wykonane z włókna szklanego na syntetycznym spoiwie marki: | |
| M-45, 35, 25 | 1.6 |
| M-15 | 2.6 |
| Maty z włókna szklanego marki „URSA”: | |
| M-11: | |
| ̶ dla rur o DN do 40 mm | 4,0 |
| ̶ dla rur o DN od 50 mm i powyżej | 3,6 |
| M-15, M-17 | 2.6 |
| M-25: | |
| ̶ dla rur o DN do 100 mm | 1,8 |
| ̶ dla rur o DN od 100 do 250 mm | 1,6 |
| ̶ dla rur o DN powyżej 250 mm | 1,5 |
| Płyty z wełny mineralnej na spoiwie syntetycznym marki: | |
| 35, 50 | 1.5 |
| 75 | 1.2 |
| 100 | 1.10 |
| 125 | 1.05 |
| Gatunki płyt z włókna szklanego: | |
| P-30 | 1.1 |
| P-15, P-17 i P-20 | 1.2 |
Aby pomóc zainteresowanemu czytelnikowi, poniżej zamieszczono specjalny kalkulator, w którym uwzględniono już wskazany współczynnik. Warto wpisać żądane parametry - i od razu uzyskać wymaganą grubość izolacji z wełny mineralnej z uwzględnieniem poprawki.