Тепло від котла опалення досягає радіаторів по трубах за допомогою циркуляції теплоносія. Якщо при цьому не виконана теплоізоляція труб опалення, то втрати якоїсь частини тепла неминучі, тому що трубопровід контактує з навколишнім середовищем і віддає частину теплової енергії їй.

  • Фактори, що обумовлюють втрати тепла
  • Вимоги до теплоізоляційних матеріалів
  • Види теплоізолюючих матеріалів та їх застосування
    • Матеріали теплоізолюючі з мінеральної вати
    • Теплоізоляція з скловати
    • Утеплювач з базальтової вати
    • шлакова вата
    • Утеплювач з пінополіуретану (ППУ)
    • Тверда форма теплоізоляції з пінополіуретану
    • Рідкі напилювані ППУ-склади
    • Спінений поліетилен (пінополіетилен, ППЕ)
    • Ізоляція трубопроводів зі спіненого каучуку
  • висновок

Фактори, що обумовлюють втрати тепла

При розміщенні всієї системи опалення в одному приміщенні втрати тепла були б мінімальними – тільки через контакт агрегату і трубопроводу з підставами, інше тепло від всіх елементів системи передавалося б в повітряне середовище житла. Але на практиці завжди є ряд чинників, які обумовлюють втрати теплової енергії:

  • котел і частина трубопроводу часто розташовані в приміщеннях, в обігріві яких немає необхідності;
  • котел змонтований в окремій будові і з’єднаний з системою опалення зовнішнім трубопроводом;
  • система опалення приватного житла споживає теплоносій з центральної магістралі, розташованої на деякій відстані від будинку.

Для підвищення ККД опалювального котла, зменшення тепловтрат у всіх цих випадках і призначений утеплювач для труб опалення, розташованих за межами потребує обігріві площі.

Теплоізоляцією облаштовуються не тільки трубопроводи опалення, в силу наступних причин виконується також утеплення труб водопостачання і каналізації:

  • система гарячого водопостачання потребує теплоізоляції для збереження температури води при її русі від теплообмінника до точки водозабору;
  • звичайний водопровід і каналізація в зимовий час без обладнання теплоізоляцією промёрзнут і вийдуть з ладу.

Крім зменшення тепловтрат і попередження промерзання трубопроводів, теплоізоляція для труб опалення виконує ще одну функцію – захист від опіків при прямому контакті з тілом людини. Для успішного виконання своїх завдань теплоізоляційні матеріали повинні володіти певними характеристиками, що виходять із пред’явлених до них вимогам.

Вимоги до теплоізоляційних матеріалів

Ідеальний теплоізоляційний шар повинен володіти комплексом перерахованих нижче характеристик:

  • малий коефіцієнт теплопровідності – основна вимога, що виходить з призначення матеріалу;
  • термостійкість – достатній ступінь стійкості до температурних впливів зі збереженням основних характеристик;
  • низька горючість – ізолятор не повинен підтримувати вогонь і, тим більше, бути засобом його поширення при виникненні пожежі в приміщенні;
  • діелектричні властивості – при виході з ладу заземлювального пристрою електричного опалювального котла теплоізоляційна оболонка трубопроводу не повинна стати провідником електроструму;
  • прийнятний питома вага – теплоізоляційна оболонка не повинна створювати значних додаткових навантажень на опори трубопроводу;
  • відсутність гігроскопічності – матеріал не повинен поглинати і накопичувати в собі воду з навколишнього середовища;
  • водонепроникність – ізоляційне покриття повинне захищати трубопровід від корозії;
  • паропроникність – при позаштатному промоканні ізолятор повинен швидко просохнути і відновити свої теплоізоляційні властивості.

На практиці ж матеріали, за допомогою яких влаштовують утеплення труб опалення на вулиці і в приміщеннях, всім цим вимогам відповідають по-різному, тому мають як переваги, так і недоліки.

Важливо! При виборі утеплювача необхідно враховувати умови його подальшої експлуатації, щоб придбати оболонку з максимально затребуваними властивостями.

Види теплоізолюючих матеріалів та їх застосування

Матеріали теплоізолюючі з мінеральної вати

Матеріали з мінеральної вати для утеплення трубопроводів застосовуються давно, властивості їх добре відомі, і монтаж технічно не складний.

По виду виконання мінераловатні матеріали підрозділяються на рулонні (ламельні), листові (у вигляді матів і формовані (готові оболонки фіксованою геометрії для труб і їх сполучних елементів – трійників, відводів і т.д.).

Сучасні різновиди мінераловатних утеплювачів виробляються у вигляді фольгованого з одного боку шару ізолятора, прошитого по всій площі або армованого сіткою зі скловолокна (як варіант – з тонкого сталевого дроту).

Різновиди утеплювача з мінеральної вати виготовляються з наступних матеріалів:

  • зі скловолокна;
  • базальтова вата;
  • на основі шлаків.

Теплоізоляція з скловати

Найбільш давно відомий матеріал, широко використовуваний як в промисловості, так і в побуті, вихідна сировина виготовлення якого – суміш із кварцового піску, бою скла, соди, доломіту.

Переваги скловати:

  • негорючість – обумовлена ??основним вихідним сировиною виготовлення (кварцовий пісок), максимально допустима температура нагріву – 450 град., після чого починається руйнування;
  • мала питома вага – НЕ створює значних додаткових навантажень на опори та прольоти трубопроводу;
  • низька теплопровідність – добре знижує тепловтрати і захищає від опіків при прямому контакті;
  • паропроникність – при аварійному промоканні швидко висихає;
  • довговічність – не розкладається під впливом зовнішніх чинників;
  • нейтральність по відношенню до контактіруемие матеріалами – не вступає в реакцію з трубами і захисними оболонками, не є каталізатором в інших процесах;
  • доступність всього діапазону вартості.

недоліки:

  • водопроникність – обумовлює необхідність влаштування поверх утеплювача захисних кожухів з оцинкованого покрівельного заліза або пластику;
  • гігроскопічність – поглинає і накопичує вологу з навколишнього середовища;
  • значна усадка – супроводжується погіршенням теплоізоляційних властивостей;
  • необхідність використання при монтажі індивідуальних засобів захисту – виділяє в повітря найменшу скляну пил, небезпечну для людини при вдиханні.

Область застосування – зовнішні ділянки трубопроводів систем опалення та водопостачання, особливо в промисловості, де площі ізольованих поверхонь великі. Заявляється виробниками термін експлуатації становить від 30 до 50 років, але практичних доказів цього немає.

Утеплювач з базальтової вати

Даний матеріал виготовляється з натурального каменю (зазвичай – базальту) з невеликою кількістю вапняку, що підвищує його пластичність і укладістость.

Форма випуску – рулони, листи, мати.

Кам’яна вата різниться по довжині волокон, що обумовлює її вибростойкость – чим коротше волокна, тим нижче стійкість.

Базальтовий утеплювач в силу свого складу і особливої ??структури має переваги перед утеплювачем з скловати:

  • безпеку при монтажі – відсутність шкідливої ??летючої пилу;
  • абсолютна негорючість – температура застосування до +600 град .;
  • гидрофобность – відсутність гігроскопічності і наявність водовідштовхувальних властивостей;
  • більш високі теплоізоляційні властивості (теплопровідність 0,0077- 0,012) – обумовлені хаотичним розташуванням волокон в утеплювачі.

До перерахованих переваг кам’яної вати можна додати інші переваги, якими володіє утеплювач зі скловати.

З недоліків можна відзначити тільки громіздкість оболонки, що є небажаним фактором при влаштуванні теплоізоляції всередині приміщення – естетичність подібного вирішення питання невисока.

При влаштуванні теплоізоляції систем опалення та водопостачання змонтований шар базальтової вати також потребує захисній оболонці з оцинкованого заліза або пластику, яка захистить матеріал від механічних пошкоджень і пилу, що підвищує теплопровідність заповненням пустот.

Область застосування – утеплення трубопроводів і запірної арматури на зовнішніх ділянках промислових і побутових систем опалення, водопостачання і каналізації, а також виконання теплоізоляції будівельних конструкцій та димоходів.

шлакова вата

Матеріалом для виробництва шлаковати служать відходи доменних печей – шлак, який шляхом добавки сполучних переробляється в ізоляційний матеріал волокнистої структури, гранична температура використання якого становить 250 град.

Даний матеріал з трьох різновидів мінеральної вати найменш кращий у використанні як утеплювач через високий ступінь гігроскопічності, що змушує виконувати герметичну захист оболонки від контакту з навколишнім середовищем.

Крім того, залишкова кислотність, присутня в шлакової ваті, при попаданні вологи на оболонку викликає утворення кислоти, руйнівно діє на сталь. Тому використання шлаковати на сталевих трубопроводах обмежено через додаткових витрат, пов’язаних з нейтралізацією цих факторів.

До складу шлакової вати в невеликих концентраціях входять фенолформальдегідні смоли, які також ускладнюють процес роботи з цим матеріалом необхідністю виконання захисних заходів.

Найбільш наочно оцінити технічні характеристики теплоізоляції з мінеральної вати дозволить зведення основних параметрів трьох її різновидів в таблицю:

Утеплювач з пінополіуретану (ППУ)

Пінополіуретан – газо наповнених пластмаса, різновид поліуретану, до 90% обсягу якої складають порожнисті осередки з газом (повітрям). Вихідна сировина – поліуретан також може бути різних видів, які обумовлюють фактуру пінополіуретану: тверду або еластичну (поролон). Еластичні види пінополіуретану для пристрою теплоізоляції не застосовуються, а тверді широко поширені як для систем опалення та ГВП, так і каналізації.

Для використання в якості теплоізоляційного матеріалу труб пінополіуретан випускається в двох формах:

  • тверді оболонки, «шкаралупа» (цільна або збірна);
  • рідкий склад, напилюваний на трубопровід і запірну арматуру.

Тверда форма теплоізоляції з пінополіуретану

ППУ-оболонки, зазвичай фольговані зовні, виробляються шляхом заливання в форми, розраховані на труби, відводи та трійники певного діаметру. Товщина шкаралупи також різна і залежить від умов експлуатації трубопроводу. Оболонки у вигляді цілісних муфт надягають на трубу перед установкою її за місцем, збірні елементи монтуються на вже протягнутий трубопровід за допомогою замкового профілю крайок розрізу або самоклеїться внутрішньої поверхні. Обидва способи пристрою теплоізоляції економічні, так як не вимагають для виконання багато часу і великих витрат на транспортні витрати.

ППУ-оболонки твердого виконання мають естетичний вигляд і застосовуються як в виробничих умовах, так і в побуті, однак з метою захисту від вандалізму потребують додаткової установки кожухів з оцинкованого заліза.

Рідкі напилювані ППУ-склади

Розчин пінополіуретану наноситься на заплановані до теплоізоляції труби і з’єднувальні елементи спеціальним розпилювачем, що входять до складу комплекту обладнання. У міру затвердіння оболонки наноситься наступний шар і – так до досягнення проектної товщини теплоізолюючої оболонки. Метод дуже зручний тим, що утеплювач проникає у важкодоступні порожнини і позбавляє від трудомісткої роботи по підгонці твердих елементів на ділянках складного профілю.

Нанесення ізоляційного покриття виробляють в спеціальному одязі із застосуванням засобів індивідуального захисту. Ефективність такої теплоізоляції дуже висока, але ізоляція труб побутового опалення цим способом не проводиться, так як він розрахований на великі обсяги робіт і, крім того, супроводжується забрудненням прилеглих ділянок.

З позитивних характеристик ППУ виділяється високий ступінь теплоізоляції, майже нульова усадка в процесі експлуатації, хороші адгезія та гідроізоляційні властивості. Але при цих перевагах пінополіуретан володіє і серйозними недоліками:

  • згідно ГОСТ 30244 – є сільногорючіе матеріалом (група Г4);
  • згідно ГОСТ 30402 – відноситься до легкозаймистих речовин (група В3);
  • ГОСТ 12.1.044 відносить ППУ до матеріалів з високим ступенем димоутворення (Д3) і токсичності (Т4) при горінні.

Існує ще один спосіб використання пінополіуретану для утеплення систем опалення та водопостачання – при виробництві так званих попередньоізольовані труб. Попередньо ізольовані труби являють собою трубний матеріал, в заводських умовах укладений в оболонку з ППУ або іншого утеплювача, покриту, в свою чергу, цільним захисним шаром полімеру або стали. Відкритими залишаються лише кінцеві ділянки труби довжиною 15-25 см – для з’єднання з подальшим виконанням теплоізоляції тільки місця стику.

Використання цього різновиду трубного матеріалу позбавляє від необхідності виконання теплоізоляції труб опалення на вулиці як окремого виду робіт і забезпечує системі опалення максимальну ефективність, але ціна попередньоізольовані лінії буде значно вище сумарної вартості трубопроводу і утеплювача, куплених порізно.

Спінений поліетилен (пінополіетилен, ППЕ)

Цей теплоізоляційний матеріал являє собою пористий утеплювач, що випускається на основі поліетилену. Форма випуску – рулони і листи (в тому числі фольговані), трубчасті оболонки – гільзи.

Широко використовується при утепленні труб для опалення та водопостачання, особливо зручна для застосування трубчаста форма матеріалу – гільзи, які виробляються довжиною 2 м і товщиною стінок 60, 90, 130 і 200 мм.

ППЕ-ізоляція має високі технічні характеристики, досягнутими суміщенням достоїнств поліетиленів – еластичних, але легкоплавких матеріалів, з властивостями речовин після спінювання купувати низькі теплопровідність і питома вага.

Технологія виробництва полягає в екструзії поліетилену – сировина в контакті з каталізатором плавиться в спеціальному бункері, після чого тиск в ємності підвищують, матеріал спучується і в цій фазі піддається прогоні через екструдер для надання виробам з нього необхідної геометрії.

Структура пінополіетилену – дрібні закриті бульбашки-осередки, розділені перегородками з поліетилену і обумовлюють високі технічні характеристики ППЕ-матеріалів.

ППУ-теплоізоляція застосовується і при виробництві попередньоізольовані труб, що скорочують терміни виконання робіт. ППУ-оболонка на них виконується двошаровою змінного профілю – для фіксації ізоляції на підставі.

Технічні характеристики:

  • висока морозостійкість – здатність зберігати еластичність і теплоізоляційні властивості при температурі до -60 град.,
  • щільність – 30-32 кг / м3;
  • низька теплопровідність – коефіцієнт 0,038;
  • високі звукоізоляційні властивості – циркуляція води в трубопроводах відбувається абсолютно безшумно;
  • низьке водопоглинання – до 2% від своєї ваги в місяць навіть при прямому контакті з водою;
  • висока стійкість до впливу масел і нафтопродуктів;
  • стійкість до біологічно активних середовищ – грибку, цвілі, розкладання;
  • достатня термостійкість – робоча температура експлуатації від -50 до +90 град, вище 102 град. – деформується;
  • помірна горючість – температура займання 300 град .;
  • безпека – відсутність шкідливих виділень навіть в процесі горіння (розкладається на воду і вуглекислоту);
  • довговічність – термін експлуатації без втрати характеристик більше 60 років.

Ізоляція трубопроводів зі спіненого каучуку

Даний теплоізоляційний матеріал також має закриту комірчасту структуру і належить до групи пеноеластомеров. Склад речовини безпечний для організму, а матеріал володіє високими технічними характеристиками

Традиційна форма випуску для пристрою теплоізоляції – рулони, листи та порожнисті трубки з певною товщиною стінки, розраховані на трубні типорозміри.

Спінений каучук володіє всім переліком позитивних характеристик ППЕ-ізоляції, що відрізняються лише числовими значеннями, тому його застосування так само широко поширене і в виробництві, і в побуті.

Важливо! Крім теплоізолюючих властивостей, спінений каучук володіє і антикорозійними властивостями – самоклеящийся внутрішній шар запобігає прямий контакт вологи з трубопроводом і утворення конденсату.

висновок

У кожного з перерахованих теплоізоляційних матеріалів існують різновиди, що дозволяють підібрати матеріал, що утеплює, який максимально відповідає вимогам конкретних умов експлуатації. Крім того, існують і інші матеріали, що використовуються в якості утеплювача трубопроводів, як традиційні, так і сучасні високотехнологічні, що використовуються в галузях виробництва з підвищеними вимогами до температурного режиму теплоносія.

Ринок матеріалів для утеплення досить широкий, щоб, проаналізувавши конкретні умови, зробити оптимальний вибір теплоізоляції.

Від Борис Каролович

Ололо