Теплоізоляція для труб опалення на відкритому повітрі
У практиці приватного будівництва не настільки часто, але все ж таки зустрічаються ситуації, коли комунікації опалення потрібно не тільки розвести по приміщеннях основного будинку, але і протягнути їх до інших будівель, розташованих неподалік. Це можуть бути житлові флігелі, прибудови, літні кухні, господарські або сільськогосподарські споруди, наприклад, які використовують для утримання домашніх тварин чи птиці. Не виключається варіант, коли, навпаки, сама автономна котельня розташована в окремій будівлі, на деякій відстані від основного житлового корпусу. Буває, що будинок підключається до центральної теплотраси, від якої до нього тягнуться труби.
Прокладання труб опалення між будинками можливе двома варіантами – підземна (канальна або безканальна) та відкрита. Менш трудомістким є процес монтажу локальної теплотраси над землею, і до цього варіанту в умовах самостійного будівництва вдаються частіше. Одна з основних умов ефективності роботи системи – це правильно спланована та якісно виконана теплоізоляція для опалювальних труб на відкритому повітрі. Саме це питання буде розглянуте у цій публікації.
Здавалося б, нонсенс – навіщо утеплювати і так майже завжди гарячі труби опалювальної системи? Можливо, когось може ввести в оману своєрідна «гра слів». У цьому випадку, звичайно, коректніше вестиме розмову, оперуючи поняттям «термоізоляція».
Термоізоляційні роботи на будь-яких трубопроводах мають дві основні цілі:
- Якщо труби використовуються в системах опалення або гарячого водопостачання, то на перший план виходить зниження теплових втрат, підтримання необхідної температури рідини, що перекачується. Цей же принцип справедливий і для виробничих або лабораторних установок, де за технологією потрібна підтримка певної температури речовини, що передається по трубах.
- Для трубопроводів холодного водопостачання або каналізаційних комунікацій головним фактором стає саме утеплення, тобто недопущення падіння в трубах температури нижче критичної позначки, запобігання промерзанню, що веде до виходу системи з ладу та деформації труб.
До речі, такий запобіжний засіб потрібний і для теплотрас, і для труб ГВП – ніхто повністю не застрахований від аварійних ситуацій на котельному обладнанні.
Сама циліндрична форма труб визначає дуже велику площу постійного теплообміну з навколишнім середовищем, а значить – значні втрати. І вони, звісно, зростають у міру підвищення діаметрів трубопроводу. Наведена нижче таблиця наочно показує, як змінюється величина тепловтрат в залежності від різниці температур усередині та зовні труби (стовпець Δt°), від діаметра труб та від товщини термоізоляційного шару (наведені дані з урахуванням використання утеплювального матеріалу із середнім коефіцієнтом теплопровідності λ = 0,04 Вт/м×°С).
| Товщина шару теплоізоляції. мм | Δt.°С | Зовнішній діаметр трубопроводу (мм) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | ||
| Величина теплових втрат (на 1 погонний метр трубопроводу. Вт). | |||||||||||
| 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 | |
У міру зростання товщини шару ізоляції загальний показник тепловтрат знижується. Однак, зверніть увагу, що навіть досить товстий шар 40 мм не виключає тепловтрат повністю. Висновок один - необхідно прагнути до того, щоб використовувати утеплювальні матеріали з мінімально можливим коефіцієнтом теплопровідності - це одна з головних вимог до теплоізоляції трубопроводів.
Іноді потрібна система підігріву трубопроводів!
Під час прокладання водопровідних або каналізаційних комунікацій трапляється, що через особливості місцевого клімату або конкретні умови монтажу однієї термоізоляції явно недостатньо. Доводиться вдаватися до примусового , до встановлення кабелів, що гріють - докладніше ця тема розглянута в спеціальній публікації нашого порталу.
- Матеріал, який використовується для термоізоляції труб, по можливості, повинен мати гідрофобні якості. Мало струму буде від утеплювача, що просочився водою - він і тепловтрат не запобігає, і сам незабаром зруйнується під впливом негативних температур.
- Термоізоляційна конструкція повинна мати надійний зовнішній захист. По-перше, вона потребує захисту від атмосферної вологи, особливо якщо застосований утеплювач, здатний активно вбирати воду. По-друге, матеріали слід закрити від впливу ультрафіолетового спектра сонячного світла, що діє на них згубно. По-третє, не слід забувати про вітрове навантаження, здатне порушити цілісність термоізоляції. І, по-четверте, залишається фактор зовнішнього механічного впливу, ненавмисного, у тому числі з боку тварин, або через банальні прояви вандалізму.
Крім того, для будь-якого господаря приватного будинку, напевно, небайдужі і моменти естетичного зовнішнього вигляду теплотраси.
- Будь-який застосовуваний на теплотрасах термоізоляційний матеріал повинен мати діапазон робочих температур, що відповідає реальним умовам застосування.
- Важлива вимога до утеплювального матеріалу та зовнішнього його облицювання – це довговічність використання. Нікому не захочеться повертатися до проблем термоізоляції труб навіть раз на кілька років.
- З практичної точки зору однією з основних вимог є простота монтажу термоізоляції, причому в будь-якому положенні і на будь-якій складній ділянці. Благо, у цьому плані виробники не втомлюються радувати зручними у використанні розробками.
- Важлива вимога до термоізоляції - її матеріали повинні бути хімічно інертними, і не вступати в жодні реакції з поверхнею труб. Подібна сумісність – запорука тривалості безаварійної експлуатації.
Питання вартості теж буває дуже важливим. Але в цьому плані розкид цін у спеціалізованих утеплювачів для труб дуже великий.
Які матеріали використовуються для утеплення надземних теплотрас.
Вибір термоізоляційних матеріалів для труб опалення при їхній зовнішній прокладці – досить великий. Вони бувають рулонного типу або у вигляді матів, їм може надаватися зручна для монтажу циліндрична або інша фігурна форма, є утеплювачі, які наносяться в рідкому вигляді та набувають своїх властивостей лише після застигання.
Утеплення за допомогою спіненого поліетилену
Спінений поліетилен справедливо відносять до дуже ефективних термоізоляторів. І що ще дуже важливо, вартість цього матеріалу – одна з найнижчих.
Коефіцієнт теплопровідності спіненого поліетилену зазвичай в області 0,035 Вт/м×С – це дуже хороший показник. Найдрібніші ізольовані один від одного бульбашки, заповнені газом, створюють еластичну структуру, і з таким матеріалом, якщо придбано його рулонний різновид, дуже зручно працювати на складних конфігурації ділянках труб.
Така структура стає надійною перешкодою для вологи – при правильному монтажі ні вода, ні водяна пара через неї проникнути до стінок труби не зможуть.
Щільність пінополіетилену низька (близько 30 – 35 кг/м³), і теплоізоляція не обтяжить труби.
Матеріал з деяким припущенням можна віднести до категорії малонебезпечних з погляду займистості - він зазвичай відноситься до класу Г-2, тобто його дуже непросто спалахнути, а без зовнішнього полум'я він швидко згасає. Причому продукти горіння, на відміну від багатьох інших термоізоляторів, не становлять серйозної токсичної небезпеки для людини.
Рулонний спінений поліетилен для утеплення зовнішніх теплотрас буде і незручний, і нерентабелен – доведеться намотувати кілька шаром, щоб досягти необхідної товщини термоізоляції. Набагато зручніший у роботі матеріал у вигляді гільз (циліндрів), в яких передбачений внутрішній канал, що відповідає діаметру труби, що утеплюється. Для надягання на труби зазвичай по довжині циліндра на стінці зроблений надріз, який після монтажу можна заклеїти надійним скотчем.
Надіти ізоляцію на трубу — праці не складає
Більш ефективний різновид пінополіетилену – пінофол, у якого з одного боку є фольгований шар. Це блискуче покриття стає своєрідним термовідбивачем, що суттєво підвищує утеплювальні якості матеріалу. Крім того, це додатковий бар'єр від проникнення вологи.
Пінофол також може бути рулонного типу або у вигляді профільних циліндричних елементів спеціально для термоізоляції труб різного призначення.
І все спінений поліетилен для термоізоляції саме теплотрас використовується нечасто. Він швидше підійде для інших комунікацій. Причина цього – досить низький температурний діапазон експлуатації. Так. якщо поглянути на фізичні характеристики, то верхня межа балансує десь на межі 75 - 85 градусів - вище можливі порушення структури та поява деформацій. Для автономного опалення, найчастіше, такої температури буває достатньо, щоправда, на межі, а для центральної – термостійкості явно обмаль.
Утеплювальні елементи з пінополістиролу
Всім відомий пінополістирол (в побуті його частіше називають пінопластом) дуже широко застосовується для різних видів термоізоляційних робіт. Не є винятком і утеплення труб – для цього із пінопласту виготовляються спеціальні деталі.
Зазвичай це напівциліндри (для труб великих діаметрів можуть бути сегменти в третину довжини кола, по 120 °), які для складання в єдину конструкцію оснащуються замковим з'єднанням типу «шип-паз». Така конфігурація дозволяє повністю, по всій поверхні труби, забезпечити надійну термоізоляцію, без «містків холоду», що залишаються.
У повсякденному мовленні такі деталі отримали назву «шкаралупи» — за явну схожість із нею. Випускається безліч її типів, під різний зовнішній діаметр труб, що утеплюються, і різну товщину термоізоляційного шару. Зазвичай довжина деталей 1000 чи 2000 мм.
Для виготовлення використовується пінополістирол типу ПСБ-З різних марок - від ПСБ-С-15 до ПСБ-С-35. Основні параметри цього матеріалу наведено у таблиці нижче:
| Оцінювані параметри матеріалу | Марка пінополістиролу | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| ПСБ-С-15У | ПСБ-С-15 | ПСБ-С-25 | ПСБ-С-35 | ПСБ-С-50 | |
| Щільність (кг/м³) | до 10 | до 15 | 15,1 ÷ 25 | 25,1 ÷ 35 | 35,1 ÷ 50 |
| Міцність на стиск при 10% лінійної деформації (МПа, не менше) | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.16 | 0.2 |
| Межа міцності при згині (МПа, не менше) | 0.08 | 0.12 | 0.17 | 0.36 | 0.35 |
| Теплопровідність у сухому стані при температурі 25°С (Вт/(м×°К)) | 0,043 | 0,042 | 0,039 | 0,037 | 0,036 |
| Водопоглинання за 24 години (% за обсягом, не більше) | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Вологість (%, трохи більше) | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
Переваги пінопласту, як утеплювального матеріалу відомі давно:
- Він має низький коефіцієнт теплопровідності.
- Невелика вага матеріалу значно полегшує утеплювальні роботи, для яких не потрібно ніяких особливих механізмів або пристроїв.
- Матеріал біологічно інертний - він не буде живильним середовищем для утворення цвілі або грибка.
- Вологопоглинання – незначне.
- Матеріал легко піддається різанні, припасуванні під потрібний розмір.
- Пінопласт хімічно інертний, абсолютно безпечний для стін труб, з якого матеріалу вони не були б виготовлені.
- Одна з ключових переваг – пінопласт відноситься до найбільш недорогих утеплювачів.
Проте чимало в нього і недоліків:
- Насамперед це низький рівень пожежної безпеки. Матеріал не можна назвати негорючим і таким, що не розповсюджує полум'я. Саме тому при його використанні для утеплення наземних трубопроводів слід залишати пожежні розриви.
- Матеріал не має еластичності, і його зручно застосовувати лише на прямих ділянках труби. Щоправда, можна знайти й спеціальні фігурні деталі.
- Пінопласт не відноситься до міцних матеріалів - він легко піддається руйнуванню під зовнішнім впливом. Негативно на нього діє ультрафіолетове випромінювання. Одним словом, надземні ділянки труби, утеплені пінополістирольною шкаралупою, обов'язково вимагатимуть додаткового захисту у вигляді металевого кожуха.
Зазвичай у магазинах, де продається шкаралупа пінопласту, пропонують і листи оцинковки, нарізані в потрібний розмір, відповідний діаметру утеплювача. Можна використовувати і алюмінієву оболонку, хоча вона, безумовно, набагато дорожча. Листи можуть закріплюватися саморізами або хомутами - кожух, що виходить, створить одночасно антивандальний, противітровий, гідроізоляційний захист і перешкоду від сонячного світла.
- І все-таки навіть не це головне. Верхня межа нормальних для експлуатації температур – лише в районі 75°С, після чого може початися лінійна та просторова деформація деталей. Як не крути, для опалення цього значення може і не вистачити. Напевно, є сенс пошукати надійніший варіант.
Утеплення труб мінеральною ватою або виробами на її основі
Найстародавніший спосіб термоізоляції зовнішніх трубопроводів – з використанням мінеральної вати. Він, до речі, і найбюджетніший, якщо немає можливості придбати пінопластову шкаралупу.
Для термоізоляції трубопроводів використовують різні види мінеральної вати – скловату, кам'яну (базальтову) та шлакову. Шлаковата - найменш переважна: вона, по-перше, найбільш активно вбирає вологу, а по-друге, її залишкова кислотність дуже руйнівно може діяти на сталеві труби. Навіть дешевизна цієї вати не виправдовує ризиків її застосування.
А ось мінеральна вата на основі базальтових чи скляних волокон підійде повною мірою. Вона має хороші показники термічного опору теплопередачі, високу хімічну стійкість, матеріал еластичний, і його легко укладати навіть на складні ділянки трубопроводів. Ще одна перевага - можна бути, в принципі, абсолютно спокійним у плані пожежної безпеки. Розігріти мінеральну вату до ступеня займання в умовах зовнішньої теплотраси практично нереально. Навіть дія відкритого полум'я не стане причиною поширення спалаху. Саме тому мінвату застосовують для заповнення пожежних розривів при використанні інших утеплювачів труб.
Головний недолік мінеральної вати - висока поглинання води (базальтова меншою мірою схильна до цієї «недуги»). Отже, будь-який трубопровід вимагатиме обов'язкового захисту від впливу вологи. Крім того, структура вати нестійка до механічних впливів, що легко руйнується, і її слід захистити міцним кожухом.
Зазвичай використовують міцну поліетиленову плівку, якою надійно укутують шар утеплення, з обов'язковим перехлестом смуг на 400 ÷ 500 мм, а потім зверху все це закривається металевими листами – точно за аналогією з пінополістирольною шкаралупою. Як гідроізоляція також може використовуватися руберойд – при цьому буде достатньо 100 ÷ 150 мм нахльосту однієї смуги на іншу.
Існуючими ГОСТами визначено товщину захисних металевих покриттів для відкритих ділянок трубопроводів за будь-якого типу використовуваних термоізоляційних матеріалів:
| Матеріал захисного покривного шару | Мінімальна товщина металу, при зовнішньому діаметрі ізоляції | ||
|---|---|---|---|
| 350 і менше | Понад 350 і до 600 | Понад 600 і до 1600 | |
| Стрічки та листи з нержавіючої сталі | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
| Листи з тонколистової сталі, оцинковані або з полімерним покриттям | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
| Листи алюмінієві або з алюмінієвих сплавів | 0.3 | 0.5 | 0.8 |
| Стрічки алюмінієві або із алюмінієвих сплавів | 0.25 | - | - |
Таким чином, незважаючи на недорогу ціну самого утеплювача, його повноцінне укладання зажадає чималих додаткових витрат.
Мінеральна вата для утеплення трубопроводів може виступати і в іншій якості - вона є матеріалом для виготовлення готових термоізоляційних деталей, за аналогією з циліндрами з пінополіетилену. Причому такі вироби випускаються як прямих ділянок трубопроводів, так поворотів, трійників тощо.
Зазвичай такі утеплювальні деталі виготовляються з найбільш щільної – базальтової мінеральної вати, мають зовнішнє фольговане покриття, яке одразу знімає проблему гідроізоляції та підвищує ефективність утеплення. Але від зовнішнього кожуха все одно втекти не вдасться - тонкий шар фольги від випадкового або навмисного механічного впливу не захистить.
Утеплення теплотраси пінополіуретаном
Один з найефективніших і найбезпечніших в експлуатації сучасних утеплювальних матеріалів – це пінополіуретан. У нього – маса різноманітних переваг, тому матеріал використовують практично на будь-яких конструкціях, що потребують надійного утеплення.
Які особливості пінополіуретану - утеплювача?
Пінополіуретан для утеплення трубопроводів може бути використаний у різних видах.
- Широко використовується ППУ-шкаралупа, що зазвичай має зовнішнє фольговане покриття. Вона може бути розбірна, що складається з напівциліндрів з пазо-гребневими замками, або, для труб невеликого діаметру - з розрізом по довжині і спеціальним клапаном з тильною поверхнею, що самоклеїться, який істотно спрощує монтаж ізоляції.
- Ще один спосіб термоізоляції теплотраси пінополіуретаном – це напилення його у рідкому вигляді за допомогою спеціального обладнання. Шар піни, що створюється, після повного затвердіння стає відмінним утеплювачем. Особливо зручна подібна технологія на складних розв'язках, поворотах труб, у вузлах із запірно-регулювальною арматурою тощо.
Достоїнство подібної технології ще й у тому, що завдяки відмінній адгезії пінополіуретанового напилення з поверхнею труб створюється відмінна гідроізоляція та антикорозійний захист. Щоправда, сам пінополіуретан також вимагає обов'язкового захисту – від ультрафіолетового проміння, тому без кожуха знову обійтися не вдасться.
- Ну а якщо потрібно прокладання досить довгої теплотраси, то, напевно, найоптимальнішим вибором стане використання попередньо ізольованих (попередньо ізольованих) труб.
По суті, такі труби є багатошаровою конструкцією, зібраною в заводських умовах:
— Внутрішній шар – це, власне, сама сталева труба необхідного діаметра, за якою здійснюється перекачування теплоносія.
- Зовнішнє покриття – захисне. Воно може бути полімерним (для прокладання теплотраси в товщі ґрунту) або металевим оцинкованим – те, що потрібне для відкритих ділянок трубопроводу.
— Між трубою та кожухом залитий монолітний, безшовний шар пінополіуретану, що виконує функцію ефективної термоізоляції.
З обох боків труби залишено монтажну ділянку для проведення зварювальних робіт при складанні теплотраси. Його довжина розрахована таким чином, що тепловий потік від зварювальної дуги не зашкодить пінополіуретановому прошарку.
Після проведення монтажу ділянки, що не заізольовані, грунтують, закривають пінополіуретановою шкаралупою, а потім – металевими поясами, порівнюючи покриття із загальним зовнішнім кожухом труби. Нерідко саме на таких ділянках організують пожежні розриви – їх щільно заповнюють мінватою, потім гідроізолюють руберойдом і так само закривають зверху сталевим або алюмінієвим кожухом.
Стандартами встановлений певний сортамент таких сендвіч-труб, тобто є можливість придбати вироби потрібного умовного діаметра з оптимальною (звичайною або посиленою) термоізоляцією.
| Зовнішній діаметр сталевої труби та мінімальна товщина її стінки (мм) | Розміри оболонки з тонколистової оцинкованої сталі | Розрахункова товщина термоізоляційного шару пінополіуретану (мм) | |
|---|---|---|---|
| номінальний зовнішній діаметр (мм) | мінімальна товщина сталевого листа (мм) | ||
| 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 |
Виробники пропонують такі сендвіч-труби не тільки для прямих ділянок, а й для трійників, поворотів, компенсаторів тощо.
Вартість подібних попередньо ізольованих труб - досить висока, зате з їх придбанням і монтажем вирішується відразу цілий комплекс проблем. Так що такі витрати є цілком виправданими.
Відео: процес виробництва попередньо ізольованих труб
Утеплювач – спінений каучук
Дуже популярними останнім часом стають термоізоляційні матеріали та вироби із синтетичного спіненого каучуку. Цей матеріал має цілу низку переваг, які виводять його на лідерські позиції у питаннях утеплення трубопроводів, у тому числі не тільки теплотрас, а й більш відповідальних – на складних технологічних лініях, у машино-, авіа- та суднобудуванні:
- Спінений каучук - дуже еластичний, але в той же час має великий запас міцності на розрив.
- Щільність матеріалу – лише від 40 до 80 кг/м³.
- Низький коефіцієнт теплопровідності забезпечує дуже ефективну теплоізоляцію.
- Матеріал згодом не дає усадки, повністю зберігаючи свою первинну форму та обсяг.
- Спінений каучук важкозаймистий і має властивість швидкого самозагасання.
- Матеріал хімічно та біологічно інертний, у ньому ніколи не з'являється ні вогнищ цвілі чи грибка, ні гнізд комах чи гризунів.
- Найважливіша якість – практично абсолютна водо- та паронепроникність. Таким чином, утеплювальний шар відразу стає чудовою гідроізоляцією для поверхні труби.
Така термоізоляція може випускатися у вигляді порожніх трубок з внутрішнім діаметром від 6 до 160 мм і товщиною шару утеплення від 6 до 32 мм, або у формі листів, яким часто з однієї зі сторін надається функція «самоклейки».
| Найменування показників | Значення |
|---|---|
| Довжина готових трубок, мм: | 1000 чи 2000 |
| Колір | чорний або сріблястий, залежно від типу захисного покриття |
| Температурний діапазон застосування: | від - 50 до + 110 °С |
| Теплопровідність, Вт/(м ×°С): | λ≤0,036 при температурі 0°С |
| λ≤0,039 при температурі +40°С | |
| Коефіцієнт опору паропроникненню: | μ≥7000 |
| Ступінь пожежонебезпеки | Група Г1 |
| Допустима зміна довжини: | ±1,5% |
Але для теплотрас, що розташовані на відкритому повітрі, особливо зручні готові утеплювальні елементи, виготовлені за технологією «Armaflex ACE», що мають спеціальне захисне покриття «ArmaChek».
Покриття «ArmaChek» може бути кількох типів, наприклад:
- «Arma-Chek Silver» — це багатошарова оболонка на основі ПВХ, що має сріблясте відбивне напилення. Таке покриття забезпечує відмінний захист ізоляції і від механічного впливу, і від ультрафіолетових променів.
- Чорне покриття «Arma-Chek D» має скловолоконну високоміцну основу, що зберігає відмінну гнучкість. Це відмінний захист від усіх можливих хімічних, погодних, механічних впливів, що збереже трубу опалення в недоторканності.
Зазвичай такі вироби за технологією «ArmaChek» мають клапани, що самоклеяться, герметично «запечатують» утеплювальний циліндр на тілі труби. Випускаються і фігурні елементи, що дозволяють проводити монтаж складних ділянках теплотраси. Вміле використання такої термоізоляції дозволяє швидко та надійно її змонтувати, не вдаючись до створення додаткового зовнішнього захисного кожуха – у ньому просто немає потреби.
Єдине, напевно, що гальмує широке застосування таких термоізоляційних виробів для трубопроводів – поки що дуже висока ціна на справжню, «брендову» продукцію.
Новий напрямок утеплення – теплоізоляційна фарба
Не можна пропустити ще одну сучасну технологію утеплення. І про неї тим більше приємно говорити, оскільки є розробкою російських учених. Йдеться про керамічне рідке утеплювач, який ще відомий, як теплоізоляційна фарба.
Це, безперечно, «прибулець» зі сфери космічних технологій. Саме в цій науково-технічній галузі питання термоізоляції від критично низьких (у відкритому космосі) або високих (при запуску кораблів і приземленні апаратів, що спускаються) стоять особливо гостро.
Термоізоляційні якості надтонких покриттів здаються просто фантастичними. Одночасно таке покриття стає якісно гідро- і пароізоляцією, захистом труби від усіх можливих зовнішніх впливів. Ну а сама теплотраса набуває доглянутого, приємного ока вигляду.
Сама фарба є суспензією з мікроскопічних, заповнених вакуумом силіконових і керамічних капсул, зважених в рідкому стані в спеціальному складі, що включає акрилові, каучукові та інші компоненти. Після нанесення та висихання складу на поверхні труби утворюється тонка еластична плівка, що має видатні термоізоляційні якості.
| Найменування показників | Одиниця виміру | Величина |
|---|---|---|
| Колір фарби | білий (може бути змінений на замовлення) | |
| Зовнішній вигляд після нанесення та повного застигання | матова, рівна, однорідна поверхня | |
| Еластичність плівки при згині | мм | 1 |
| Адгезія покриття за силою відриву від пофарбованої поверхні | ||
| - до бетонної поверхні | МПа | 1.28 |
| - до цегляної поверхні | МПа | 2 |
| - до сталі | МПа | 1.2 |
| Стійкість покриття до впливу перепаду температур від -40 до + 80 °С | без змін | |
| Стійкість покриття до дії температури +200 °С за 1,5 години | пожовтіння, тріщин, відшарування та бульбашок немає | |
| Довговічність для бетонних та металевих поверхонь у помірно-холодному кліматичному районі (Москва) | років | не менше 10 |
| Теплопровідність | Вт/м °С | 0,0012 |
| Паропроникність | мг/м × год × Па | 0.03 |
| Водопоглинання за 24 години | % за об'ємом | 2 |
| Температурний діапазон експлуатації | °С | від - 60 до + 260 |
Таке покриття не вимагатиме додаткових захисних шарів – воно досить міцне, щоб самостійно впоратися зі всіма впливами.
Реалізується такий рідкий утеплювач у пластикових банках (відрах), як і звичайна фарба. Є кілька виробників, і серед вітчизняних можна особливо відзначити марки Броня і Корунд.
Наносити таку термофарбу можна шляхом аерозольного напилення або звичним способом - валиком і пензлем. Кількість шарів залежить від умов експлуатації теплотраси, кліматичного регіону, діаметра труб, середньої температури теплоносія, що перекачується.
Багато фахівців вважають, що подібні утеплювачі згодом замінюватимуть звичні термоізоляційні матеріали на мінеральній або органічній основі.
Відео: презентація надтонкої термоізоляції марки «Корунд»
Яка товщина утеплення теплотраси потрібна
Підсумовуючи по огляду матеріалів, що використовуються для термоізоляції труб опалення, можна експлуатаційні показники найбільш популярних з них світла в таблицю – для наочності порівняння:
| Термоізоляційний матеріал або виріб | Середня щільність у готовій конструкції, кг/м3 | Теплопровідність теплоізоляційного матеріалу (Вт/(м×°С)) для поверхонь із температурою (°С) | Діапазон робочих температур, °С | Група горючості | |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 і вище | 19 і нижче | ||||
| Плити мінераловатні прошивні | 120 | 0,045 | 0,044 ÷ 0,035 | Від - 180 до + 450 для матів, на тканині, сітці, полотні зі скловолокна; до + 700 – на металевій сітці | Негорючі |
| 150 | 0,05 | 0,048 ÷ 0,037 | |||
| Плити теплоізоляційні з мінеральної вати на синтетичному сполучному | 65 | 0.04 | 0,039 ÷ 0,03 | Від - 60 до + 400 | Негорючі |
| 95 | 0,043 | 0,042 ÷ 0,031 | |||
| 120 | 0,044 | 0,043 ÷ 0,032 | Від – 180 + 400 | ||
| 180 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | |||
| Теплоізоляційні вироби із спіненого етиленполіпропіленового каучуку «Аерофлекс» | 60 | 0,034 | 0,033 | Від - 55 до + 125 | Слабогорючі |
| Напівциліндри та циліндри мінераловатні | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Від – 180 до + 400 | Негорючі |
| 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 | |||
| Шнур теплоізоляційний із мінеральної вати | 200 | 0,056 | 0,055 ÷ 0,04 | Від - 180 до + 600 залежно від матеріалу сітчастої трубки | У сітчастих трубках з металевого дроту та нитки скляної - негорючі, інші слабогорючі |
| Мати зі скляного штапельного волокна на синтетичному сполучному | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Від - 60 до + 180 | Негорючі |
| 70 | 0,042 | 0,041 ÷ 0,03 | |||
| Мати та вата із супертонкого скляного волокна без сполучного | 70 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Від – 180 до + 400 | Негорючі |
| Мати та вата із супертонкого базальтового волокна без сполучного | 80 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,024 | Від – 180 до + 600 | Негорюче |
| Пісок перлітовий, спучений, дрібний | 110 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | Від - 180 до + 875 | Негорючі |
| 150 | 0,055 | 0,054 ÷ 0,04 | |||
| 225 | 0,058 | 0,057 ÷ 0,042 | |||
| Теплоізоляційні вироби з пінополістиролу | 30 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Від – 180 до + 70 | Горючі |
| 50 | 0,036 | 0,035 ÷ 0,026 | |||
| 100 | 0,041 | 0,04 ÷ 0,03 | |||
| Теплоізоляційні вироби з пінополіуретану | 40 | 0,030 | 0,029 ÷ 0,024 | Від – 180 до + 130 | Горючі |
| 50 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,025 | |||
| 70 | 0,037 | 0,036 ÷ 0,027 | |||
| Теплоізоляційні вироби з пінополіетилену | 50 | 0,035 | 0,033 | Від - 70 до + 70 | Горючі |
Але напевно допитливий читач запитає: а де відповідь на одне з основних питань, що виникають – яка ж повинна бути товщина утеплювача?
Питання це – досить складне, і однозначної відповіді на нього немає. За бажання можна скористатися громіздкими формулами розрахунків, але вони, напевно, зрозумілі лише кваліфікованим спеціалістам-теплотехнікам. Проте не все так страшно.
Виробники готових термоізоляційних виробів (шкаралуп, циліндрів тощо) зазвичай закладають необхідну товщину, розраховану для конкретного регіону. А якщо застосовується мінераловатний утеплювач, то можна скористатися даними таблиць, які наведені у спеціальному Зведенні Правил, розробленому саме для термоізоляції трубопроводів та технологічного обладнання. Цей документ нескладно знайти в мережі, задавши пошуковий запит "СП 41-103-2000".
Ось, наприклад, таблиця з цього довідника, що стосується надземного розміщення трубопроводу в Центральному регіоні Росії, з використанням матів зі скляного штапельного волокна марки М-35, 50:
| Зовнішній діаметр трубопроводу, мм | Тип трубоводу опалення | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| подання | обратка | подання | обратка | подання | обратка | |
| Середній температурний режим теплоносія, °С | ||||||
| 65 | 50 | 90 | 50 | 110 | 50 | |
| Потрібна товщина ізоляції, мм | ||||||
| 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 |
Аналогічним чином можна знайти потрібні параметри для інших матеріалів. До речі, суттєво перевищувати зазначену товщину той самий Звід Правил не рекомендує. Мало того, визначено і максимальні значення утеплювального шару для трубопроводів:
| Зовнішній діаметр трубопроводу, мм | Гранична товщина шару термоізоляції, мм | |
|---|---|---|
| температура 19°С та нижче | температура 20°С та більше | |
| 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 |
Однак, не варто забувати про один важливий нюанс. Справа в тому, що будь-який утеплювач із волокнистою структурою з часом неминуче дає усадку. А це означає, що після якогось терміну його товщини може стати недостатньо для надійної термоізоляції теплотраси. Вихід один - ще при монтажі утеплення одразу враховувати цю поправку на усадку.
Для розрахунку можна застосувати таку формулу:
Н = ((D + h) : (D + 2 h)) × h× Kc
Н- Товщина шару мінвати з урахуванням поправки на ущільнення.
D- Зовнішній діаметр труби, що підлягає утепленню;
h-Необхідна товщина утеплення за даними таблиці Зводу Правил.
Кс- Коефіцієнт усадки (ущільнення) волокнистого утеплювача. Є розрахованою константою, значення якої можна взяти з таблиці:
| Теплоізоляційні матеріали та вироби | Коефіцієнт ущільнення Kc. |
|---|---|
| Мати мінераловатні прошивні | 1.2 |
| Мати теплоізоляційні «ТЕХМАТ» | 1,35 ÷ 1,2 |
| Мати та полотна із супертонкого базальтового волокна при укладанні на трубопроводи та обладнання умовним проходом, мм: | |
| Ду | 3 |
| 1,5 | |
| Ду ≥ 800 при середній щільності 23 кг/м3 | 2 |
| - те ж, при середній щільності 50-60 кг/м3 | 1,5 |
| Мати зі скляного штапельного волокна на синтетичному сполучному марки: | |
| М-45, 35, 25 | 1.6 |
| М-15 | 2.6 |
| Мати зі скляного штапельного волокна «URSA» марки: | |
| М-11: | |
| ̶ для труб з Ду до 40 мм | 4,0 |
| ̶ для труб з Ду від 50 мм і вище | 3,6 |
| М-15, М-17 | 2.6 |
| М-25: | |
| ̶ для труб з Ду до 100 мм | 1,8 |
| ̶ для труб з Ду від 100 до 250 мм | 1,6 |
| ̶ для труб з Ду свше 250 мм | 1,5 |
| Плити мінераловатні на синтетичному сполучному марки: | |
| 35, 50 | 1.5 |
| 75 | 1.2 |
| 100 | 1.10 |
| 125 | 1.05 |
| Плити зі скляного штапельного волокна. | |
| П-30 | 1.1 |
| П-15, П-17 та П-20 | 1.2 |
На допомогу зацікавленому читачеві нижче розміщено спеціальний калькулятор, в якому вже закладено зазначене співвідношення. Варто ввести параметри, що запитуються - і відразу отримати необхідну товщину мінераловатного утеплення з урахуванням поправки.