Главное требование, которое выставляется к утеплителю труб водоснабжения на улице – защитить систему от контакта с холодом. Для его монтажа применяются, как проверенные пенополистирольные скорлупы, так и высокотехнологические способы в виде кабеля с датчиком.
Чтобы защитить магистраль за пределами помещения, не обязательно сильно ее заглублять. Достаточно сделать утепление правильно.
Cодержание статьи
Эксплуатация водопровода за пределами помещения, тоесть на улице, осуществляется в экстремальных условиях. К его утеплителю выставляется два требования: низкая теплопроводность и низкая водопоглощаемость.
Находясь в земле, магистраль одновременно контактирует с холодом с одной стороны, и теплом – с другой, поэтому на ее поверхность выступает конденсат. Материал должен быть устойчивым к образованию грибков и плесени, податливым к монтировке и обладать максимально возможным сроком эксплуатации.
Различают следующие утеплители труб водопровода:
Стекловата, используемая для монтажа теплоизоляционного слоя, выпускается в рулонах. Они характеризуются мягкостью структуры, поэтому широко используются для изоляции элементов сложной конфигурации: краны, и т.д. Материал используется для изоляции металлопластиковых труб. Работает только с рубероидом или стеклотканью.
Базальтовая вата выпускается в виде цилиндров. Строители их называют . Это готовые соединения длиною в 1 м. Их можно легко нарезать на более мелкие куски для утепления небольших отрезков. Некоторые типы базальта производятся с алюминиевой поверхностью. Она призвана защитить материал от механических повреждений, поэтому он служит дольше остальных.
Пенополистирол, на подобии базальтовой ваты, выпускается в форме скорлуп. Характеризуется легкостью монтажа, поэтому получил распространение среди частных застройщиков. Из пенополистирола производят утепление с угловыми поворотами. Поддается многоразовой эксплуатации.
Материал отвечает всем требованиям, выставленным к изолирующим прокладкам, однако, он является горючим, поэтому не используется в местах с повышенным риском возникновения пожаров.
Помимо упомянутых материалов, существуют способы, позволяющие эффективно изолировать трубы от холода в местах, где глубокого заложения магистралей не требуется. Среди них:
Не обязательно укутывать трубную магистраль теплоизоляционным материалом. Можно подогреть пространство вокруг него при помощи греющего кабеля. Мощность его работы на 1 м погонный трубы составляет 10-20 Вт.
Преимущество кабеля заключается в возможности эксплуатировать его только в зимние месяцы. Такой способ позволяет углубить трубы всего на 50 см от верхнего уровня почвы, по сравнению в 2 м обычного монтажа.
Второй способ заключаться в создании своеобразного теплового щита на пути холодного воздуха. С нижней части магистрали исходят теплые потоки, которые сохраняются вокруг нее, благодаря эффекту зонтика. Он монтируется таким образом: в изоляционный материал цилиндрической формы помещают трубу так, что на практике получается система «труба в трубе».
Третий способ предусматривает подключение ресивера, в который и нагнетается давление. Он эффективен при обустройстве погружных насосов водопровода, так как они характеризуются оптимальным для системы давлением – 5 атмосфер. Работа насоса требует монтажа обратного крана, который позволяет нагнетать давление на всю систему.
Монтаж скорлуп из базальта и пенополистирола выполняется одинаково. Его старт лучше производить от фланцевого соединения . Этапы установки следующие:
При необходимости получить доступ к «голой трубе», демонтаж слоя утеплителя выполняется в обратной последовательности.
Пенополистирол и базальтовая вата – материалы с небольшой плотностью. Обратная засыпка грунта в траншею с проложенными трубами может вызвать деформацию утеплителя, а, следовательно, уменьшение теплоизоляционного слоя.
Чтобы ускорить монтаж изоляции и сделать его более эффективным, обратную засыпку нужно выполнять послойно, тщательно трамбуя каждый слой.
Трамбовка также защитит от размывания почвы в период осенних дождей, что важно при поверхностном заложении труб водопровода.
Известно два способа монтажа кабеля с целью обогреть трубы снабжения:
Первый способ, хотя и эффективный, но он имеет ряд недостатков, главным среди которых является сложность монтажа.
При желании применить именно этот метод без помощи специалиста не обойтись. Второй способ более легкий в установке. Закладка кабеля происходит до установки .
Для упрощения процесса производители выпустили готовое утепление (т.е. скорлупу, или цилиндр) с встроенным греющим кабелем или каналом под него.
Утепление труб на улице кабелем происходит согласно следующим этапам:
Места магистрали подачи холодной воды, которые проходят над почвой, дополнительно изолируются при помощи полиэтиленовой пленки. Ею обматывают всю поверхность трубы и покрывают сверху коробом. Под него и будет набиваться утеплитель.
Верх короба дополнительно изолируется влагозащитным барьером.
Для контроля уровня температуры по длине магистрали устанавливают датчики контроля, которые осуществляют сбор информации в ручном или автоматическом режиме. При значительном падении температуры запускается голосовой сигнал.
Совершенно новым способ утепления является использование специальных красящих составов. Даже тонкий слой подобной краски может заменить собой изоляцию толщиной 10-20 мм. А если выполнить нанесение состава в несколько слоев, можно добиться гораздо лучших результатов. Теплопотери можно снизить до 40% при этом покрытие не пропускает воду и влагу, но остается «дышащим». Жидкая изоляция классифицируется как энергосберегающая теплокраска К недостаткам относят:
В качестве метода утепления трубопровода в частном доме или на даче, можно рассматривать создание и поддерживание высокого давления в нем. Как это делается:
Понимая особенности промерзания грунта в зимний период, можно применить метод теплоизоляции, когда для нагрева трубы будет использоваться теплый воздух
и недр земли.
Как известно, грунт промерзает сверху вниз, при этом снизу в это время продолжает поступать тепло. Когда используются теплоизоляционные скорлупы, это тепло просто отсекается и не используется. Чтобы немного сэкономить
на количестве утеплительных материалах, можно создать конструкцию, которая будет напоминать зонт. И работать по тому же принципу. Холод сверху будет изолироваться, а тепло, идущее снизу, концентрироваться на глубине прокладки трубопровода. Сделать это можно, используя гибкий материал с низкой теплопроводностью, который укладывается дугой поверх трубы в траншее, а затем просто засыпается грунтом. Дополнительно можно засыпать свободнее место вокруг трубы .
Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.
Стабильное водоснабжение жилых домов является обязательным условием для нормального проживания людей в них. Однако собственники частных домовладений при наступлении морозов нередко сталкиваются с проблемой замерзания водопровода, особенно на вводах в здание и неотапливаемом подполье. Образование ледяной пробки полностью перекрывает поступление воды в дом, а расширение замерзающей жидкости приводит к разрывам водопроводных труб и повреждению запорной арматуры. Избежать подобных неприятностей можно только в том случае, если обеспечить утепление труб водоснабжения в частном доме.
Предпосылки для замерзания воды в трубах возникают еще на стадии монтажа наружного водопровода. Правила строительства прямо указывают, что глубина заложения подземных водопроводных линий должна быть ниже нормативной точки промерзания грунта.
Для нашей северной страны в большинстве регионов эта величина превышает 1,2 метра . Копать такую глубокую траншею обычно не хочется и принимается за истину (надежду), что грунт на такую глубину не промерзает, и в итоге водопровод кладут на глубине в полметра, совершая тем самым грубейшую ошибку. В одну из зим вода в нем обязательно замерзнет. А копать зимой мерзлый грунт… Вывод сделайте сами.
Внимание! Здесь нужно сказать, что понятие промерзания грунта — не ежегодное образование вечной мерзлоты на глубину в полтора метра, а временное снижение температуры почвы до отрицательного значения.
Если при подземной прокладке трубопровода глубина заложения линии была выдержана правильно и опасность замерзания воды на этом участке отсутствует, то при вводе в дом водопровод поднимается ближе к поверхности и попадает в зону промерзания грунта.
После этого входит в здание и проходит некоторое расстояние по подвалу (подполью). Если помещения ниже нулевой отметки дома теплые, то изолировать необходимо только подземный участок подъема трубы и узел ввода. В противном случае работы по устройству тепловой изоляции разделяются на два этапа:
Такое разделение обусловлено различными технологиями, применяемыми для каждого случая. Изоляция подземной прокладки должна быть жесткой, влагонепроницаемой и не привлекающей грызунов и насекомых. К открытой прокладке труб по подвалу здания требования менее жесткие и сделать ее проще.
Решая вопрос, чем утеплить водопроводную трубу в земле и внутри дома, необходимо обеспечить выполнение следующих требований к тепловой изоляции:
Специально для утепления трубопроводов производители строительных материалов изготавливают сборочные теплоизоляционные элементы в виде трубчатых оболочек, полуцилиндров и сегментов. Традиционным материалом по-прежнему считаются листовые утеплители, которыми трубы просто обворачивают.
Тепловая изоляция из стекловолокна применяется для утепления водопроводов только в сухих помещения. Долговечность этого материала, хорошие теплоизоляционные свойства и невысокая стоимость теряют свою значимость из-за способности стекловаты активно впитывать влагу. Поэтому утепление водопровода в частном доме требует обязательного наличия гидроизоляционного слоя, что увеличивает стоимость утепления и усложняет монтаж.
Изготавливаются в виде плоских матов, полуцилиндров и сегментов. Способность впитывать влагу присутствует, но она значительно ниже, чем у стекловаты. Рекомендуются для утепления труб в сухих помещениях. Для утепления подземных трубопроводных линий базальтовые утеплители не применяются.
Для изоляции трубопроводов производители изготавливают изделия с уже наклеенным защитным слоем из фольгоизола или пергамина. Сложная технология изготовления материала повышает его стоимость. В результате утепление труб малого диаметра часто становится экономически невыгодным.
Плотный, прочный и долговечный материал, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами, наилучшим образом подходит под утепление трубы водопровода в земле. Выпускается в виде разрезных трубок и полуцилиндров. Возможно наличие поверхностного защитного покрытия из полимерных материалов или фольги.
Этот вид утеплителя используют для изготовления предизолированных труб ППУ в заводских условиях. Такие системы считаются наилучшей зашитой от тепловых потерь и всех видов внешних воздействий. Но главный недостаток для частных застройщиков заключается в необходимости привлечения специалистов для проведения монтажных работ.
Специально для теплоизоляции трубопроводов, из этих материалов изготавливают трубчатые кожухи различных диаметров. Их одевают на трубу во время ведения монтажных работ или на уже смонтированные трубопроводы. Для этого по длине кожуха предусмотрен продольный надрез, который позволяет раскрыть оболочку и одеть ее на трубу, выполняя монтаж своими руками.
Трубчатая изоляция из вспененного полиэтилена и искусственного каучука:
Однако малая механическая прочность данных материалов не позволяет использовать их при подземной прокладке. Вес и давление грунта приведут к уплотнению слоя и потере теплоизоляционных свойств. Поэтому использование допускается только при открытой прокладке труб.
Этот инновационный материал представляет собой густой пастообразный состав, который наносят на поверхность трубопровода. Слой краски толщиной 4 мм по своим свойствам соответствует 8-ми миллиметровой минераловатной изоляции.
Покрытие отличается высокой прочностью, износостойкостью и высоким сопротивлением воздействию влаги. Основной недостаток заключается в высокой стоимости – более $150 за ведро 10 литров.
Защитить водопровод в частном доме можно не только с помощью тепловой изоляции, но и другими способами. К ним относят:
Эти три технологии защиты достаточно широко используются на практике и поэтому заслуживают более подробного рассмотрения.
Этот способ предусматривает прямой подогрев трубопровода с помощью специального электрического кабеля. Он может находиться на поверхности трубы или внутри нее. Средняя потребляемая мощность нагрева составляет 20 Вт на погонный метр водопровода, но точная величина определяется способом расположения провода и диаметром трубопровода.
Применение технологии внешнего подогрева позволяет прокладывать водопроводные трубы на глубине менее 1 метр, а также раз и навсегда решить вопрос, чем утеплить трубу водопровода на улице. Однако дополнительный расход электроэнергии в холодное время года заставляет задуматься о целесообразности такого метода.
При монтаже подогрева трубы кабелем, он может быть просто намотан вдоль поверхности трубы или располагаться внутри нее. В первом случае значительная часть тепла будет уходить не к водопроводу, а в окружающую среду. Во втором случае для выполнения монтажных работ приходится приглашать специалистов.
Хорошим вариантом может быть совместное использование греющего кабеля и тепловой изоляции. В этом случае его располагают под теплоизоляционным слоем вдоль труб по поверхности. Потери тепла будут минимальны и расход электроэнергии значительно уменьшится.
Эта технология защиты от замерзания применяется только при подземной прокладке водопроводов. Суть метода заключается в наличии воздушной прослойки между поверхностью трубопровода и грунтом. Ее создают с помощью надетой сверху пластиковой гофрированной трубы, диаметр которой на 20-25 мм больше диаметра водопровода.
В итоге получается система «труба в трубе» с воздушной прослойкой достаточного размера. Водопроводная вода, имея плюсовую температуру, нагревает воздух и сама себе обеспечивает защиту от замерзания. Однако подобная система требует наличия водоразбора, и если в доме водой не пользуются 3-4 дня, то воздух остынет и изоляционный эффект пропадет. Поэтому для дачи эта технология не подходит.
Данный способ основан на физическом свойстве воды к понижению температуры точки замерзания при повышенном давлении, аналогично свойству закипать при температуре менее 100°C в высокогорье.
Избыточное давление создается при помощи насоса и ресивера. Однако здесь возникают технические затруднения. Дело в том, что водоразборная арматура в доме не рассчитана на работу при высоком давлении воды. Так, например, стандартным давлением для душевого смесителя является величина 0,1 МПа. Поэтому приходится создавать довольно сложную инженерную систему:
В результате система получается довольно сложной, а значит уровень ее надежности и безопасной эксплуатации снижается.
Сегодня в продаже можно найти разнообразные датчики температур погружного и накладного типа. Установив такие приборы на подземной части водопровода, можно получать своевременную информацию о приближении времени возможной аварийной ситуации. После этого открыть водоразборные краны и прогреть водопровод, поскольку поступающая из скважины вода всегда имеет положительную температуру.
Сигналы от датчиков могут поступать через микропроцессор на звуковой оповещатель, а в более сложных системах присылать сообщения на телефон или электронную почту. При наличии кабеля подогрева можно автоматизировать его включение при достижении критической температуры.
При монтаже одножильного провода следует учесть, что для возможности его подключения он должен уйти по трубопроводу, а после этого вернуться назад. Таким образом, у вас окажется два конца, которые можно будет подключить к источнику питания.
Работы следует производить в такой последовательности:
До укладки трубы в землю необходимо провести испытание смонтированной греющей системы. Для этого подключите кабель к источнику питания и убедитесь, что на видимых концевых отрезках происходит нагрев.
Обеспечение надежной защиты водопровода обеспечит беспрерывную подачу воды в дом и избавит вас от возможных проблем с водоснабжением в холодное время года. Выбор способа защиты зависит от реальных условий эксплуатации и ваших финансовых возможностей. Но предотвратить замерзание воды в трубах необходимо в любом случае.
В процессе строительства собственного дома приходится не раз сталкиваться с необходимостью прокладки подземных инженерных коммуникаций. Это относится к водопроводу, бытовой или ливневой канализации, иногда приходится прокладывать между двумя постройками и тепловую магистраль. Но мало правильно проложить сами трубы, соблюдая, при необходимости, их требуемый уклон – очень важно защитить их от воздействия низких температур, исключив вероятность замерзания в холодное время года.
Утеплитель для труб в земле особенно важен в регионах с суровыми зимами, где почва промерзает на значительную глубину.
Наверняка , могут послышаться возражения – зачем, мол утеплять канализационные стоки, которым заведомо придан соответствующий уклон, и застоя воды здесь не может быть по определению? А, между тем , термоизоляция канализации – это очень ответственное дело. Существуют как минимум две причины, которые могут вызвать скопление воды в них — это не вовремя откачанный септик или засор труб. И в том, и в другом случае в неизолированной трубе замерзание жидкости приведет к образованию ледяной пробки и в дальнейшем – к разрыву стенок. А вот провести быстрый ремонт или замену повреждённого участка в условиях замёрзшего грунта – чрезвычайно сложная и масштабная проблема.
Теплоизоляционных материалов, предназначенных для утепления подземных участков труб – достаточно много. Они отличаются по материалу изготовления, по сроку эксплуатации, по толщине, качеству и, конечно же, по стоимости.
Теплоизоляторы для труб, проходящих на определенной глубине в грунт, должны соответствовать определенным требованиям, к которым можно отнести:
По сути, термоизоляция в рассматриваемых условиях может выполнять две основных задачи:
— Если по трубе идет перекачка теплоносителя (система отопления) или горячей воды (система ГВС ), то на первый план выходит минимизация теплопотерь.
— Для труб холодного водоснабжения или канализации основная цель утепления – зашита от воздействия отрицательных температур, то есть от промерзания.
В таблице представлены теплопотери труб разного диаметра, в зависимости от толщины теплоизоляционного слоя (со средним коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/м× ° С ) и разницы между температурами перекачиваемой жидкости и окружающей среды (Δt°):
Толщина теплоизоляции, мм | Δт,оС | Диаметр трубы в мм | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | ||
Расчетные тепловые потери на 1 погонный трубопровода, 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 | 8.3 | 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 |
Очевидно, что с возрастанием толщины утепления уровень теплопотерь снижается, но даже при толщине в 40 мм достичь полной изоляции невозможно. В случае с холодным водоснабжением или канализацией иногда приходится прибегать к дополнительным мерам – установке электрического подогрева.
О требуемой толщине утепления для различных типов трубопроводов будет рассказано ниже.
Выполнение всех требований к утеплительному материалу позволит избежать существенных теплопотерь, даст возможность не беспокоиться о целостности труб и вероятности образования в них ледяных пробок.
На современном рынке стройматериалов представлен достаточно широкий ассортимент утеплителей для труб. Наиболее распространенные материалы их изготовления — вспененный полиэтилен, пенополиуретан, пенополистирол, некоторые виды минеральной ваты.
Для утепления труб используется материал в виде лент, рулонов, матов, или же изготовленный с приданием специальной формы – цилиндров, полуцилиндров, сегментов и т.п . Безусловно, профильные утеплители наиболее удобны в монтаже, так как их можно надеть на трубу, установленную в любом положении.
Вспененный полиэтилен имеет очень высокие технические характеристики для утепления труб. И это — при вполне доступной цене.
Утеплитель из этого вспененного полиэтилена производится разной толщины, в виде цилиндров (гильз) длиной 2000 мм. Он легко режется и хорошо держится на поверхности труб из разного материала.
Цены на утеплитель из вспененного полиэтилена
утеплитель из вспененного полиэтилена
Сопоставив характеристики материала их с предъявляемыми к утеплителю требованиями, можно сделать вывод, что этот вспененные полиэтилен как нельзя лучше подходит для термоизоляции трубопроводов.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какую степень утепления обеспечивает для
Еще одним материалом, который активно применяется для утепления труб, является «Пенофол ». Это — тот же вспененный полиэтилен, но имеющий фольгированное покрытие, которое обладает отражающим свойством и усиливает теплоизоляционные качества полиэтилена.
«Пенофол » для утепления трубопроводов производят также в гильзах, но некоторые мастера предпочитают использовать материал, изготавливаемый в рулонах. Первый вариант надевается на трубу и закрепляется специальным скотчем. Второй нарезается на ленты и внахлест наматывается на смонтированные трубы.
Труба, утепленная лентами «пенофола»
Цены на пенофол
Удобство ленточного утепления заключается в том, что так можно термоизолировать трубопровод, имеющий множество изгибов или поворотов. Благодаря эластичности материала, он примет нужную форму и обеспечит достаточную для теплоизоляции герметичность.
Если применяются цилиндры (гильзы) при утеплении уже смонтированного трубопровода, то на них по всей длине делается разрез, через который они и надеваются на трубы. Затем этот разрез скрепляется водостойкой клейкой лентой. Очень часто такой разрез уже предусмотрен производителем.
Утеплитель для труб, изготовленный из пенополистирола, по-другому называют «скорлупой», так как он действительно напоминает яичную скорлупу. Такой материал имеет свои достоинства и недостатки, и стоит рассмотреть его характеристики подробнее, прежде чем остановить на нем свой выбор.
Пенопластовый утеплитель для труб состоит из двух полуцилиндров (для труб большого диаметра иногда и трех сегментов), соединяющихся между собой боковыми замками «паз-шип», которые позволяют полностью изолировать трубопровод от влияния окружающей среды с сохранением внутри «скорлупы» положительной температуры. Благодаря форме изготовления утеплителя из пенополистирола, его легко монтировать на уже проведенные магистрали.
Производится такой утеплитель в виде разъемных труб длиной в один или два метра. Толщина стенок и диаметры, внешний и внутренний, могут быть разными.
Для изготовления трубных утеплителей типа «скорлупа», используют пенопласт ПСБ-С÷15, ПСБ-С÷25 и ПСБ-С÷35. Основные характеристики – приведены в таблице:
Наименование параметров | ПСБ-С-15У | ПСБ-С-15 | ПСБ-С-25 | ПСБ-С-35 | ПСБ-С-50 |
---|---|---|---|---|---|
Плотность кг/м³ | до 10 | до 15 | 15,1÷25 | 25,1÷35 | 35,1÷50 |
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации МПа, не менее | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.16 | 0.2 |
0.08 | 0.12 | 0.17 | 0.36 | 0.35 | |
Теплопроводность в сухом состоянии при 25°С, Вт /(м×°К) | 0.043 | 0.042 | 0.039 | 0.037 | 0.036 |
Водопоглощение за 24 часа, % по объему, не более. | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Влажность, % не более | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
Предел прочности при изгибе, не менее | до 10 | до 15 | 15,1÷25 | 25,1÷35 | 35,1÷50 |
К положительным качествам пенополистирольного утеплителя для труб можно отнести следующие его качества:
К недостаткам такого утеплителя можно отнести:
Выполнив в се рекомендации по монтажу, аккуратно надев утеплительную скорлупу на трубы и защитив ее сверху слоем гидроизоляции, можно создать герметичное утепление, которое сохранит т рубопровод не только от промерзания, но и от почвенной влажности.
В настоящее время готовые варианты канализационных и водопроводных труб уже заключенных в слой термоизоляции из пенополиуретана, которая сверху защищена металлической или пластиковой оболочкой. Например, для магистралей, проходящих над грунтом, используются трубы в металлической оцинкованной оболочке, а для трубопроводов, прокладываемых под землей , отлично подходит вариант с покрытием из полиэтилена, так как этот материал имеет высокую степень влагостойкости.
Такие готовые утепленные трубы стремительно вытесняют широко используемую ранее термоизоляцию из минеральной ваты. Для сравнения стоит обратиться к таблице, представленной ниже.
Цены на утеплитель из пенополиуретана
утеплитель полиуретан
Сравнительные характеристики пенополиуретана и минеральной ваты, применяемых для утепления труб:
Параметры материала | Единица измерения | ППУ | Минвата |
---|---|---|---|
Коэффициент теплопроводности | Вт/ м×°С | 0.033 | 0.049 |
Плотность | кг/м³ | 60÷80 | 55÷150 |
Прочность при сжатии | МПа | 0.3 | Не нормируется, сопротивление нагрузкам минимальное |
Водопоглощение, не более | % | 10 | Не нормируется, сопротивление увлажнению минимальное, постоянная влажность, закладываемая в расчет 4% |
Эффективный срок службы, не более | лет | 40 | 10 |
Эксплуатационные расходы (удельная повреждаемость) | повреждений в год на 100 км трубопровода | 3÷4 | 30÷40 |
Подобные утепленные пенополиуретаном трубы с внешней полиэтиленовой оболочкой в соответствии с ГОСТ 30732÷200, производятся диаметром от 57 мм и выше. Предусмотрены следующие формы выпуска:
Наружный диаметр стальных труб, d, мм | Тип 1 | Тип 2 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Толщина слоя ППУ, мм | Наружный диаметр полиэтиленовой оболочки, D, мм | Толщина слоя ППУ, мм | ||||
номинальный | предельное отклонение (+) | номинальный | предельное отклонение (+) | |||
57 | 125 | 3.7 | 31.5 | 140 | 4.1 | 38.5 |
76 | 140 | 4.1 | 29 | 160 | 4.7 | 39 |
89 | 160 | 4.7 | 32.5 | 180 | 5.4 | 42.5 |
108 | 180 | 5.4 | 33 | 200 | 5.9 | 43 |
133 | 225 | 6.6 | 42.5 | 250 | 7.4 | 54.5 |
159 | 250 | 7.4 | 41.5 | 280 | 8.3 | 55.5 |
219 | 315 | 9.8 | 42 | 355 | 10.4 | 62 |
273 | 400 | 11.7 | 57 | 450 | 13.2 | 81.5 |
325 | 450 | 13.2 | 55.5 | 500 | 14.6 | 79.5 |
426 | 560 | 16.3 | 58.2 | 630 | 16.3 | 92.5 |
530 | 710 | 20.4 | 78.9 | - | - | - |
630 | 800 | 23.4 | 72.5 | - | - | - |
720 | 900 | 26.3 | 76 | - | - | - |
820 | 1000 | 29.2 | 72.4 | 1100 | 32.1 | 122.5 |
920 | 1100 | 32.1 | 74.4 | 1200 | 35.1 | 120.5 |
1020 | 1200 | 35.1 | 70.4 | - | - | - |
1 и 2 тип труб подразумевает изделия с обычной или с усиленной изоляцией. Преимущество труб, сразу укомплектованных утеплителем и защитной оболочкой перед любыми другими вариантами в том, что теплоизолятор полностью герметизирует тело трубы. На концах труб оставлены неутепленные участки для их соединения в цельную магистраль с помощью сварных соединений с глубоким проплавлением шва.
Внешний вид и качество защитного полиэтиленовой оболочки тоже имею свою регламентацию по тому же ГОСТу:
Параметры | Характеристики |
---|---|
Качество поверхности | Трубы-оболочки должны иметь гладкую наружную поверхность. Допускаются незначительные продольные полосы и волнистость, не выводящие толщину стенки трубы за пределы допускаемых отклонений. Внутренняя поверхность труб должна иметь шероховатость. На наружной, внутренней и торцевой поверхности труб не допускаются пузыри, трещины, раковины, посторонние включения. Цвет труб - черный. |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 350 |
Изменение длины труб-оболочек после прогрева при 110 °С, %, не более | 3 |
Стойкость при температуре 80 °С и постоянном внутреннем давлении, часов, не менее | 1000 (при начальном напряжении в стенке трубы 3,2 МПа) |
Монтаж таких труб, как говорилось выше, осуществляется с помощью сварочных работ. Шов обязательно проверяется по специальной методике. Затем участки трубопровода, не имеющие утепления в местах их соединения, после монтажа магистрали закрывают термоусадочной муфтой, которая заполняется монтажной пеной. Тем самым обеспечивается полная герметичность утеплительного материала и внешней оболочки.
К преимуществам использования пенополиуретана в качестве утеплителя относят следующие его качества:
Однако, следует отметить, что готовые теплоизолированные трубы имеют достаточно высокую цену, поэтому часто вместо них используют утепление с помощью напыления ППУ на смонтированный трубопровод. Но в этом случае теплоизолятор будет лишен наружной защиты в виде внешней оболочки.
Самым доступным по цене теплоизоляционным материалом остается минеральная вата, которая подразделяется в зависимости от материала изготовления на три вида - это стекловата, базальтовая и шлаковата.
Для утепления труб, проходящих в земле, в силу своих характеристик подходят только два варианта — стекловата и базальтовая. Шлаковата обильно впитывает влагу, а значит , быстро теряет свои теплоизоляционные свойства. Кроме этого, она имеет высокую остаточную кислотность, которая способствуют активизации коррозийных процессов, и для утепления металлических конструкций абсолютно не пригодна . Поэтому этот вариант сл едует сразу же отклонить и рассмотреть технические характеристики двух других материалов, тем более, что они давно с успехом применяются для изоляции теплотрасс.
Стеклянная и базальтовая ваты имеют ряд одинаковых положительных качеств, которые отвечают почти всех требованиям утеплителя для трубопроводов. Сюда можно отнести следующие параметры:
Отрицательным качеством минеральной ваты можно назвать ее гигроскопичность — она достаточно хорошо впитывает влагу (базальтовая вата этому недостатку подвержена в меньшей степени). Поэтому, если материал используется для теплоизоляции трубопровода, проходящего в грунте, необходимо предусмотреть для него надежную гидроизоляцию. Она может состоять из рубероида, алюминиевой фольги или плотного полиэтилена, который наматывается на утеплитель внахлест на 400 ÷ 500 мм и перехватывается сверху металлической нержавеющей проволокой или лентой.
Утепление труб минеральной ватой — требуется обязательная внешняя гидроизоляция
Несмотря на доступную цену самого утеплителя, необходимость дополнительного использования гидроизоляционного материала усложняет монтаж и повышает общую стоимость работ.
Кстати, минеральная вата для утепления труб выпускается на только в матах, полотнах или плитах. В продаже можно найти и минераловатные разборные цилиндры, которые отлично подойдут для прямых участков трубопровода.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать
Итак, были рассмотрены основные утеплительные материалы, которые используются для термоизоляции трубопроводов. Для облечения восприятия информации и проведения сравнения при выборе, основные характеристики утеплителей сведены в единую таблицу:
Материал, изделие | Средняя плотность в конструкции, кг/м3 | Теплопроводность теплоизоляционного материала (Вт/(м×°С)) для поверхностей с температурой (°С) | Диапазон рабочих температур, °С | Группа горючести | |
---|---|---|---|---|---|
20 и выше | 19 и ниже | ||||
Плиты минераловатные прошивные | 120 | 0.045 | 0,044-0,035 | От - 180 до + 450 для матов, на ткани, сетке, холсте из стекловолокна; до + 700 - на металлической сетке | Негорючие |
150 | 0.049 | 0,048-0,037 | |||
Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем | 65 | 0.04 | 0,039-0,03 | От - 60 до + 400 | Негорючие |
95 | 0.043 | 0,042-0,031 | |||
120 | 0.044 | 0,043-0,032 | От минус - 180 до + 400 | ||
180 | 0,052 | 0,051-0,038 | |||
Теплоизоляционные изделия из вспененного этиленполипропиленового каучука «Аэрофлекс» | 60 | 0,034 | 0.033 | От - 57 до + 125 | Слабогорючие |
Полуцилиндры и цилиндры минераловатные | 50 | 0,04 | 0,039-0,029 | От - 180 до + 400 | Негорючие |
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 теплоизоляционный из минеральной ваты | 200 | 0,056 | 0,055-0,04 | От - 180 до + 600 в зависимости от материала сетчатой трубки | В сетчатых трубках из металлической проволоки и нити стеклянной - негорючие, остальные слабогорючие |
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем | 50 | 0,04 | 0,039-0,029 | От - 60 до + 180 | Негорючие |
70 | 0,042 | 0,041-0,03 | |||
Маты и вата из супертонкого стеклянного волокна без связующего | 70 | 0,033 | 0,032-0,024 | От - 180 до + 400 | Негорючие |
Маты и вата из супертонкого базальтового волокна без связующего | 80 | 0,032 | 0,031-0,24 | От - 180 до + 600 | Негорючее |
Песок перлитовый, вспученный, мелкий | 110 | 0,052 | 0,051-0,038 | От - 180 до + 875 | Негорючие |
150 | 0,055 | 0,054-0,04 | |||
225 | 0,058 | 0,057-0,042 | |||
Теплоизоляционные изделия из пенополистирола | 30 | 0,033 | 0,032-0,024 | От - 180 до + 70 | Горючие |
50 | 0,036 | 0,035-0,026 | |||
100 | 0,041 | 0,04-0,03 | |||
Теплоизоляционные изделия из пенополиуретана | 40 | 0,030 | 0,029-0,024 | От - 180 до + 130 | Горючие |
50 | 0,032 | 0,031-0,025 | |||
70 | 0,037 | 0,036-0,027 | |||
Теплоизоляционные изделия из пенополиэтилена | 50 | 0,035 | 0.033 | От - 70 до + 70 | Горючие |
В статье до сих пор не дан ответ на ключевой вопрос – а какой же толщины следует применять утеплитель? Однозначно ответить невозможно, так как этот параметр зависит от большого числа исходных данных. Существуют установленные СНиП теплотехнические формулы расчета , но они – достаточно громоздки, и разобраться в них по силам только специалистам.
Но можно воспользоваться и рассчитанными табличными показателями. Подобные таблицы размещены в «Своде правил по проектированию и строительству тепловой изоляции оборудования и трубопроводов», утвержденном Госстроем РФ. Найти их несложно – любой интернет-поисковик по запросу «СП 41— 103-2000» приведет к этому документу.
Разместить эти таблицы в рамках данной публикации – просто невозможно, так как их очень много — они составлены для различных типов утеплителя, для трубопроводов различного предназначения, типа прокладки, температур перекачиваемой жидкости и т.п . Но в этом м ногообразии наверняка найдется ответ и для конкретной трубы, укладываемой в грунте.
Казалось бы, все, однако, есть еще один важный момент. Он касается утеплителей, которые со временем дают усадку, уплотняются, что сопровождается снижением эффективности термоизоляции. Речь идет о минеральной вате.
Того табличного значения, которое определено по СП 41— 103-2000, со временем может стать недостаточно – материал уплотнится и качество теплоизоляции существенно снизится. Кстати, это весьма распространенная ошибка, которая может привести к серьезным последствиям. Значит, необходимо предусмотреть резерв толщины утеплителя, которые компенсирует его усадку.
Для определения этого параметра используют следующую формулу:
Н = h × Kc × ((D + h ) / (D + 2 h ) )
Н – требуемая толщина утеплителя с учетом будущей усадки (уплотнения);
h – табличное значение требуемой толщины утеплителя;
D – внешний диаметр утепляемой трубы;
Кс – коэффициент уплотнения термоизоляционного материала. Это – рассчитанная для каждого типа утеплителя константа, которую можно взять из предлагаемой таблицы:
Теплоизоляционные материалы и изделия | Коэффициент уплотнения Kc. |
---|---|
Маты минераловатные прошивные | 1.2 |
Маты теплоизоляционные «ТЕХМАТ» | 1,35-1,2 |
Маты и холсты из супертонкого базальтового волокна при укладке на трубопроводы и оборудование условным проходом, мм: | |
- Ду | 3 |
1,5 | |
- Ду ≥ 800 при средней плотности 23 кг/м³ | 2 |
- то же, при средней плотности 50-60 кг/м³ | 1,5 |
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем марки: | |
- М-45, 35, 25 | 1.6 |
- М-15 | 2.6 |
Маты из стеклянного шпательного волокна «URSA» марки: | |
- М-11: | |
а) для труб с Ду до 40 мм | 4,0 |
б) для труб с Ду от 50 мм и выше | 3,6 |
- М-15, М-17 | 2.6 |
- М-25: | |
а) для труб с Ду до 100 мм | 1,8 |
б) для труб с Ду от 100 до 250 мм | 1,6 |
в) для труб с Ду свыше 250 мм | 1,5 |
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки: | |
- 35, 50 | 1.5 |
- 75 | 1.2 |
- 100 | 1.1 |
- 125 | 1.05 |
Плиты из стеклянного штапельного волокна марки: | |
- П-30 | 1.1 |
- П-15, П-17 и П-20 | 1.2 |
Песок перлитовый вспученный мелкий марок 75, 100, 150 | 1.5 |
Чтобы не заставлять читателя проводить самостоятельные расчеты , предлагаем воспользоваться возможностями встроенного калькулятора.
Проблема промерзания водопроводной трубы актуальна с первых заморозков и до самой весны.
Утепленный открытый водопровод
В первую очередь страдают водопроводы, которые прокинуты над землей и не утеплены достаточным образом. В данной статье разберемся, как надежно утеплить водопроводную трубу над землей, какие для этого потребуются материалы и инструменты.
В частном строительстве для подвода воды от скважины часто используют открытую систему водопровода. Она проще, быстрее и легче собирается, не требует применения спецтехники, например, экскаватора и т.д. В такой системе есть один большой минус, она крайне чувствительна к перепадам температур, поэтому для поддержания работоспособности требует надежного утепления. В некоторых случаях, особенно когда при утеплении были допущены нарушения, промерзание все-таки происходит, что может привезти к разрыву трубопровода.
Минимизировать риск разрыва при промерзании можно, для этого необходимо выбрать материал, из которого сделана труба. Наиболее подвержены разрыву металлические и металлопластиковые трубы, их использовать не рекомендуется. Пластиковые варианты труб способны немного расширяться под давлением льда, поэтому их разрыв при промерзании случается крайне редко.
Вопросы, чем утеплить металлическую или пластиковую водопроводную трубу на улице, какие материалы дешевле и какие есть бесплатные варианту, вот что в первую очередь интересует тех, кто самостоятельно строится или обслуживает свой дом. При выборе утеплителя важно понимать, что использовать узкоспециализированные материалы удобнее, но они немного дороже. В первую очередь рассмотрим бесплатные варианты утеплителей.
Одним из самых дешевых, а для многих совсем бесплатным утеплителем являются опилки. Их использование позволяет минимизировать затраты на утепление, но немного усложняет процесс, т.к. для изоляции водопровода от холода при помощи опилок потребуется дополнительно изготавливать короб, в который они засыпаются.
В качестве бесплатного водопровода можно использовать навоз. В процессе перегнивания навоза выделяется большое количество тепла. Он способен не только защитить водопровод от холода, но и немного его подогревать. Как и в варианте с опилками, навоз требует дополнительного короба.
В некоторых случаях в качестве утеплителя используют шлак. Он пористый, содержит большое количество воздуха и неплохо защищает трубопровод от промерзания. В частных домах, где установлены индивидуальные отопительные котлы, шлак имеется в достаточном количестве, поэтому используя его можно не только минимизировать затраты на утепление, но и сэкономить, т.к. вывоз шлака требует определенных затрат.
На строительном рынке представлено большое количество современных материалов, которые можно использовать для утепления трубопровода, а есть и предназначенные именно для этих целей. Рассмотрим популярные изоляционные материалы для трубопроводов.
Один из самых дешёвых, но не самый практичный утеплитель, который можно использовать, в том числе и для водопровода – минеральная вата. Материал пористый и надежно изолирует трубопровод от холода.
Минус такого утеплителя его высокая гигроскопичность, он сильно впитывает влагу, за счет чего теплоизоляционные характеристики постепенно снижаются.
В процессе эксплуатации трубопровода, особенно в условиях недостаточной вентиляции, на его поверхности постоянно скапливается конденсат, который успешно впитывается минеральной ватой. Именно по этой причине, использовать её, это не самый лучший вариант.
Форм выпуска минеральной ваты несколько. Для труб используются практически все, но удобнее применять ту, которая изготовлена в форме скорлупы для водопровода.
Следующий материал, который успешно применяется для защиты трубопроводов от промерзания – пенополистирол. Он имеет пористую структуру, в которой содержится большое количество воздуха, именно по этой причине у него низкий коэффициент теплопроводности.
Пенополистирол плохо впитывает влагу, поэтому может использоваться в тех местах, где имеется прямой контакт с водой.
Производители выпускают пенополистирол для труб в форме скорлупы, которая надевается на трубопровод и фиксируется специальным замком или клейкой лентой. Использовать такой утеплитель удобно для трубопровода с минимальным количеством поворотов. Дело в том, что пенополистирольная скорлупа для труб практически не гнется. По этой причине для утепления угловых соединений, кранов и прочих элементов конструкции применяются дополнительные детали из полипропилена, которые устанавливаются встык с основным утеплителем и герметизируются клейкой лентой.
Материал изготовлен из обычной пенополистирольной скорлупы для труб, дополнительно обернутой в фольгированное покрытие.
Фольга хорошо отражает тепловое излучение и не позволяет проникать холоду внутрь материала. Утепление открытого трубопровода в частном доме или на даче при помощи данного материала более предпочтительно, т.к. фольгированный пенополистирол надежнее изолирует трубопровод от холода.
Еще один материал, который успешно применяется для утепления трубопроводов, в том числе и открытых, это вспененный полиэтилен.
Изготавливается в форме трубок различного диаметра и разной толщиной стенок. Для удобства монтажа, некоторые виды трубчатого вспененного полиэтилена имеют продольный разрез, если такого разреза нет, то при необходимости его легко сделать при помощи обычного канцелярского ножа.
Вспененный полиэтилен практически не гниет и при правильном монтаже способен дополнительно защитить трубопровод от влаги, т.к. не впитывает воду. Монтировать утеплитель из вспененного полиэтилена можно как в процессе сборки трубопровода, так и после его запуска в эксплуатацию. Для монтажа не потребуется специального оборудования или инструментов, достаточно иметь рулетку и канцелярский нож.
Совет! Для надежной изоляции водопроводной трубы можно заворачивать её в несколько слоев утеплителя из вспененного полиэтилена различного диаметра.
Как и предыдущий материал, вспененный полиэтилен может выпускаться с дополнительным покрытием в виде фольги или металлизированной пленки. Теплоизоляция с фольгированным покрытием надежнее защищает от холода, но требует обязательного приклеивания стыком при помощи металлизированного скотча. Если сравнивать по цене, то немного дороже обычного.
Такой утеплитель способен надежно защитить трубопровод от холода. Минус метода в его высокой стоимости, т.к. потребуется оплатить не только материал, но и работу монтажников. Самостоятельно нанести напыление на трубопровод, не получится. Для этого необходимо иметь специальное оборудование и навыки его использования. Стоит учитывать, что пена боится прямых солнечных лучей, поэтому утепленный при помощи этого способа уличный водопровод необходимо дополнительно обернуть в материал, который не пропускает свет. Рекомендуем рубероид, фольгу или другой материал с аналогичными характеристиками.
Один из вариантов защиты трубопровода от промерзания, это использование специального греющего кабель. Вариант дорогой, т.к. сам кабель стоит не дешево, к тому же требуется приобретать регулятор напряжения. Хотя потребление тока не велико, но за продолжительный период эксплуатации, такая система способна «намотать» на приличную сумму.
Для установки такой системы не требуется определённых навыков, достаточно намотать кабель на трубопровод и включить в розетку. Система может комбинироваться с классическим утеплением, для этого после намотки провода, трубопровод укутывается в теплоизоляцию. Такой способ позволяет снизить затраты на обогрев трубы и использовать греющий кабель реже или только в экстренных случаях, например когда температура опускается ниже -20 или трубопровод перемерзает.
Рассмотрим, как можно своими руками утеплить трубу холодного водопровода. Работа начинаются с проведения замеров и выбора утеплителя. Измеряется длина трубы и её диаметр. Если планируется использовать рулонный утеплитель, например минеральную вату, измерять диаметр трубопровода не нужно, так как это не принципиально. В случае с трубчатым утеплителем длина и диаметр трубопровода важны.
Для того чтобы правильно утеплить трубу, необходимо соблюдать несколько рекомендаций мастеров и производителей теплоизоляционных материалов:
Нарезать утеплитель удобно обычным ножом для бумаги. Для фиксации подойдут скотч или пластиковые стяжки. Некоторые производители в комплекте с утеплителем поставляют крепления, предназначенные для его фиксации, как правило, это пластиковые клипсы. Шаг установки клипс крепления не должен превышать 15 см.
Если для надежного утепления требуется изготовить каркас (короб), его можно сделать из досок. Деревянная конструкция жесткая и не требует дополнительной защиты от механических повреждений. Также можно изготовить короб из пенопласта, он менее прочный, но дополнительно защищает трубопровод от промерзания. Для крепления листов пенопласта между собой удобно использовать монтажную пену, дополнительно она избавит конструкцию от проникновения холода, т.к. заполнит щели между элементами каркаса.
Владельцы частных домов часто задают вопросы по утеплению канализационных труб. Так ли это необходимо, как советуют производители теплоизоляционных материалов? Дело в том, что правильно смонтированная канализационная система, имеющая нормальный угол слива и диаметр труб, может функционировать зимой и без дополнительной теплоизоляции. Но кто даст гарантии, что ваша система идеально рассчитана и собрана, поэтому лучше подстраховаться и обустроить дополнительную защиту теплоизоляционными материалами.
Канализационная система утепляется по тому же принципу, что и обычный водопровод. Все работы по утеплению слива проводятся на стадии сборки канализации, т.к. в большинстве случаев система закрытая и находится в земле.
В качестве материалов можно использовать рулонные утеплители или специальные теплоизоляторы для трубопроводов большого диаметра. Предпочтительнее материалы с покрытием из фольги, т.к. они способны оградить трубопровод от прямого контакта с влагой, что положительно скажется на сроках эксплуатации слива. Это особенно актуально для металлических сливных конструкций, т.к. они более чувствительны к воздействию агрессивных веществ.
В заключении статьи отметим, что утеплить трубу водоснабжения, расположенную на улице или в неотапливаемом помещении можно самостоятельно, в работе нет ничего сложного. Главное, соблюдать рекомендации и использовать правильный материал.
legno-board.ru - Сайт о саде, даче и комнатных растениях