Главная > Трубы > Виды теплоизоляции для труб отопления

Виды теплоизоляции для труб отопления

проверено экспертом

Тепло от котла отопления достигает радиаторов по трубам посредством циркуляции теплоносителя. Если при этом не выполнена теплоизоляция труб отопления, то потери какой-то части тепла неизбежны, так как трубопровод контактирует с окружающей средой и отдаёт часть тепловой энергии ей.

Факторы, обуславливающие потери тепла

При размещении всей системы отопления в одном помещении потери тепла были бы минимальными — только через контакт агрегата и трубопровода с основаниями, остальное тепло от всех элементов системы передавалось бы в воздушную среду жилья. Но на практике всегда имеется ряд факторов, обуславливающих потери тепловой энергии:

  • котёл и часть трубопровода часто расположены в помещениях, в обогреве которых нет необходимости;
  • котёл смонтирован в отдельном строении и соединён с системой отопления наружным трубопроводом;
  • система отопления частного жилья потребляет теплоноситель из центральной магистрали, расположенной на некотором расстоянии от дома.

Для повышения КПД отопительного котла, уменьшения теплопотерь во всех этих случаях и предназначен утеплитель для труб отопления, расположенных за пределами нуждающейся в обогреве площади.

Теплоизоляцией обустраиваются не только трубопроводы отопления, в силу следующих причин выполняется также утепление труб водоснабжения и канализации:

  • система горячего водоснабжения нуждается в теплоизоляции для сохранения температуры воды при её движении от теплообменника до точки водозабора;
  • обычный водопровод и канализация в зимнее время без оборудования теплоизоляцией промёрзнут и выйдут из строя.

Кроме уменьшения теплопотерь и предупреждения промерзания трубопроводов, теплоизоляция для труб отопления выполняет ещё одну функцию — защиту от ожогов при прямом контакте с телом человека. Для успешного выполнения своих задач теплоизоляционные материалы должны обладать определёнными характеристиками, исходящими из предъявляемых к ним требованиям.

Требования к теплоизоляционным материалам

Идеальный теплоизолирующий слой должен обладать комплексом перечисленных ниже характеристик:

  • малый коэффициент теплопроводности — основное требование, исходящее из предназначения материала;
  • термостойкость — достаточная степень устойчивости к температурным воздействиям с сохранением основных характеристик;
  • низкая горючесть — изолятор не должен поддерживать огонь и, тем более, являться средством его распространения при возникновении пожара в помещении;
  • диэлектрические свойства — при выходе из строя заземляющего устройства электрического отопительного котла теплоизоляционная оболочка трубопровода не должна стать проводником электротока;
  • приемлемый удельный вес — теплоизоляционная оболочка не должна создавать значительных дополнительных нагрузок на опоры трубопровода;
  • отсутствие гигроскопичности — материал не должен поглощать и накапливать в себе воду из окружающей среды;
  • водонепроницаемость — изоляционное покрытие должно защищать трубопровод от коррозии;
  • паропроницаемость — при нештатном промокании изолятор должен быстро просохнуть и восстановить свои теплоизоляционные свойства.

На практике же материалы, с помощью которых устраивают утепление труб отопления на улице и в помещениях, всем этим требованиям соответствуют в разной степени, поэтому имеют как достоинства, так и недостатки.

Важно! При выборе теплоизолятора необходимо учитывать условия его предстоящей эксплуатации, чтобы приобрести оболочку с максимально востребованными свойствами.

Виды теплоизолирующих материалов и их применение

Теплоизолирующие материалы из минеральной ваты

Материалы из минеральной ваты для утепления трубопроводов применяются давно, свойства их хорошо известны, и монтаж технически не сложен.

По виду исполнения минераловатные материалы подразделяются на рулонные (ламельные), листовые (в виде матов и формованные (готовые оболочки фиксированной геометрии для труб и их соединительных элементов — тройников, отводов и т.д.).

Современные разновидности минераловатных утеплителей производятся в виде фольгированного с одной стороны слоя изолятора, прошитого по всей площади или армированного сеткой из стекловолокна (как вариант – из тонкой стальной проволоки).

Разновидности утеплителя из минеральной ваты производятся из следующих материалов:

Теплоизоляция из стекловаты

Наиболее давно известный материал, широко используемый как в промышленности, так и в быту, исходное сырьё изготовления которого — смесь из кварцевого песка, боя стекла, соды, доломита.

Достоинства стекловаты:

  • негорючесть — обусловлена основным исходным сырьём изготовления (кварцевый песок), максимально допустимая температура нагрева — 450 град., после чего начинается разрушение;
  • малый удельный вес — не создаёт значительных дополнительных нагрузок на опоры и пролёты трубопровода;
  • низкая теплопроводность — хорошо снижает теплопотери и защищает от ожогов при прямом контакте;
  • паропроницаемость — при аварийном промокании быстро высыхает;
  • долговечность — не разлагается под воздействием внешних факторов;
  • нейтральность по отношению к контактируемым материалам — не вступает в реакцию с трубами и защитными оболочками, не является катализатором в других процессах;
  • доступность всего диапазона стоимости.

Недостатки:

  • водопроницаемость — обуславливает необходимость устройства поверх утеплителя защитных кожухов из оцинкованного кровельного железа или пластика;
  • гигроскопичность — поглощает и накапливает влагу из окружающей среды;
  • значительная усадка — сопровождается ухудшением теплоизоляционных свойств ;
  • необходимость использования при монтаже индивидуальных средств защиты — выделяет в воздух мельчайшую стеклянную пыль, опасную для человека при вдыхании.

Область применения — наружные участки трубопроводов систем отопления и водоснабжения, особенно в промышленности, где площади изолируемых поверхностей велики. Заявляемый производителями срок эксплуатации составляет от 30 до 50 лет, но практических доказательств этому нет.

Утеплитель из базальтовой ваты

Данный материал производится из натурального камня (обычно — базальта) с небольшим количеством известняка, повышающим его пластичность и укладистость.

Форма выпуска — рулоны, листы, маты.

Каменная вата различается по длине волокон, что обуславливает её вибростойкость — чем короче волокна, тем ниже устойчивость.

Базальтовый утеплитель в силу своего состава и особой структуры имеет преимущества перед утеплителем из стекловаты:

  • безопасность при монтаже — отсутствие вредной летучей пыли;
  • абсолютная негорючесть — температура применения до +600 град.;
  • гидрофобность — отсутствие гигроскопичности и наличие водоотталкивающих свойств;
  • более высокие теплоизоляционные свойства (теплопроводность 0,0077- 0,012) — обусловлены хаотичным расположением волокон в утеплителе.

К перечисленным преимуществам каменной ваты можно добавить остальные достоинства, которыми обладает утеплитель из стекловаты.

Из недостатков можно отметить только громоздкость оболочки, являющаяся нежелательным фактором при устройстве теплоизоляции внутри помещения — эстетичность подобного решения вопроса невысока.

При устройстве теплоизоляции систем отопления и водоснабжения смонтированный слой базальтовой ваты также нуждается в защитной оболочке из оцинкованного железа или пластика, которая защитит материал от механических повреждений и пыли, повышающей теплопроводность заполнением пустот.

Область применения — утепление трубопроводов и запорной арматуры на наружных участках промышленных и бытовых систем отопления, водоснабжения и канализации, а также выполнение теплоизоляции строительных конструкций и дымоходов.

Шлаковая вата

Материалом для производства шлаковаты служат отходы доменных печей — шлак, который путём добавки связующих перерабатывается в изоляционный материал волокнистой структуры, предельная температура использования которого составляет 250 град.

Данный материал из трёх разновидностей минеральной ваты наименее предпочтителен в использовании в качестве теплоизолятора из-за высокой степени гигроскопичности, вынуждающей выполнять герметичную защиту оболочки от контакта с окружающей средой.

Кроме того, остаточная кислотность, присутствующая в шлаковой вате, при попадании влаги на оболочку вызывает образование кислоты, разрушающе действующей на сталь. Поэтому использование шлаковаты на стальных трубопроводах ограничено из-за дополнительных затрат, связанных с нейтрализацией этих факторов.

В состав шлаковой ваты в небольших концентрациях входят фенолформальдегидные смолы, которые также усложняют процесс работы с этим материалом необходимостью выполнения защитных мероприятий.

Нагляднее оценить технические характеристики теплоизоляции из минеральной ваты позволит сведение основных параметров трёх её разновидностей в таблицу:

Утеплитель из пенополиуретана (ППУ)

Пенополиуретан — газонаполненная пластмасса, разновидность полиуретана, до 90% объёма которой составляют полые ячейки с газом (воздухом). Исходное сырьё — полиуретан также может быть разных видов, обуславливающих фактуру пенополиуретана: твёрдую или эластичную (поролон). Эластичные виды пенополиуретана для устройства теплоизоляции не применяются, а твёрдые широко распространены как для систем отопления и ГВС, так и канализации.

Для использования в качестве теплоизолирующего материала труб пенополиуретан выпускается в двух формах:

  • твёрдые оболочки, «скорлупа» (цельная или сборная);
  • жидкий состав, напыляемый на трубопровод и запорную арматуру.

Твёрдая форма теплоизоляции из пенополиуретана

ППУ-оболочки, обычно фольгированные снаружи, производятся путём заливки в формы, рассчитанные на трубы, отводы и тройники определённого диаметра. Толщина скорлупы также различна и зависит от условий эксплуатации трубопровода. Оболочки в виде цельных муфт надеваются на трубу перед установкой её по месту, сборные элементы монтируются на уже протянутый трубопровод с помощью замкового профиля кромок разреза или самоклеящейся внутренней поверхности. Оба способа устройства теплоизоляции экономичны, так как не требуют для исполнения много времени и больших затрат на транспортные расходы.

ППУ-оболочки твёрдого исполнения имеют эстетичный вид и применяются как в производственных условиях, так и в быту, однако в целях защиты от вандализма нуждаются в дополнительной установке кожухов из оцинкованного железа.

Жидкие напыляемые ППУ-составы

Раствор пенополиуретана наносится на запланированные к теплоизоляции трубы и соединительные элементы специальным распылителем, входящим в состав комплекта оборудования. По мере отверждения оболочки наносится следующий слой и — так до достижения проектной толщины теплоизолирующей оболочки. Метод очень удобен тем, что утеплитель проникает в труднодоступные полости и избавляет от трудоёмкой работы по подгонке твёрдых элементов на участках сложного профиля.

Нанесение изоляционного покрытия производят в специальной одежде с применением средств индивидуальной защиты. Эффективность такой теплоизоляции очень высока, но изоляция труб бытового отопления этим способом не производится, так как он расcчитан на большие объёмы работ и, кроме того, сопровождается загрязнением близлежащих участков.

Из положительных характеристик ППУ выделяется высокая степень теплоизоляции, почти нулевая усадка в процессе эксплуатации, хорошие адгезия и гидроизоляционные свойства. Но при этих достоинствах пенополиуретан обладает и серьёзными недостатками:

  • согласно ГОСТ 30244 — является сильногорючим материалом (группа Г4);
  • согласно ГОСТ 30402 — относится к легковоспламеняемым веществам (группа В3);
  • ГОСТ 12.1.044 относит ППУ к материалам с высокой степенью дымообразования (Д3)и токсичности (Т4) при горении.

Существует ещё один способ использования пенополиуретана для утепления систем отопления и водоснабжения — при производстве так называемых предизолированных труб. Предварительно изолированные трубы представляют собой трубный материал, в заводских условиях заключённый в оболочку из ППУ или другого утеплителя, покрытую, в свою очередь, цельным защитным слоем полимера или стали. Открытыми остаются лишь конечные участки трубы длиной 15-25 см — для соединения с последующим выполнением теплоизоляции только места стыка.

Использование этой разновидности трубного материала избавляет от необходимости выполнения теплоизоляции труб отопления на улице как отдельного вида работ и обеспечивает системе отопления максимальную эффективность, но цена предизолированной линии будет значительно выше суммарной стоимости трубопровода и утеплителя, купленных порознь.

Вспененный полиэтилен (пенополиэтилен, ППЭ)

Этот теплоизолирующий материал представляет собой пористый утеплитель, выпускаемый на основе полиэтилена. Форма выпуска — рулоны и листы (в том числе фольгированные), трубчатые оболочки — гильзы.

Широко используется при утеплении труб для отопления и водоснабжения, особенно удобна для применения трубчатая форма материала — гильзы, производящиеся длиной 2 м и толщиной стенок 60, 90, 130 и 200 мм.

ППЭ-изоляция обладает высокими техническими характеристиками, достигнутыми совмещением достоинств полиэтиленов — эластичных, но легкоплавких материалов, со свойствами веществ после вспенивания приобретать низкие теплопроводность и удельный вес.

Технология производства заключается в экструзии полиэтилена — сырьё в контакте с катализатором плавится в специальном бункере, после чего давление в ёмкости повышают, материал вспучивается и в этой фазе подвергается прогонке через экструдер для придания изделиям из него необходимой геометрии.

Структура пенополиэтилена — мелкие закрытые пузырьки-ячейки, разделённые перегородками из полиэтилена и обуславливающие высокие технические характеристики ППЭ-материалов.

ППУ-теплоизоляция применяется и при производстве предизолированных труб, сокращающих сроки выполнения работ. ППУ-оболочка на них выполняется двухслойной переменного профиля — для фиксации изоляции на основании.

Технические характеристики:

  • высокая морозостойкость — способность сохранять эластичность и теплоизоляционные свойства при температуре до -60 град.,
  • плотность — 30-32 кг/м3;
  • низкая теплопроводность — коэффициент 0,038;
  • высокие звукоизоляционные свойства — циркуляция воды в трубопроводах происходит абсолютно бесшумно;
  • низкое водопоглощение — до 2% от своего веса в месяц даже при прямом контакте с водой;
  • высокая стойкость к воздействию масел и нефтепродуктов;
  • устойчивость к биологически активным средам — грибку, плесени, разложению;
  • достаточная термостойкость — рабочая температура эксплуатации от -50 до +90 град, выше 102 град. — деформируется;
  • умеренная горючесть — температура возгорания 300 град.;
  • безопасность — отсутствие вредных выделений даже в процессе горения (разлагается на воду и углекислоту);
  • долговечность — срок эксплуатации без потери характеристик более 60 лет.

Изоляция трубопроводов из вспененного каучука

Данный теплоизоляционный материал также имеет закрытую ячеистую структуру и принадлежит к группе пеноэластомеров. Состав вещества безопасен для организма, а материал обладает высокими техническими характеристиками

Традиционная форма выпуска для устройства теплоизоляции — рулоны, листы и полые трубки с определённой толщиной стенки, рассчитанные на трубные типоразмеры.

Вспененный каучук обладает всем перечнем положительных характеристик ППЭ-изоляции, отличающимися лишь числовыми значениями, поэтому его применение так же широко распространено и в производстве, и в быту.

Важно! Кроме теплоизолирующих свойств, вспененный каучук обладает и антикоррозионными качествами — самоклеящийся внутренний слой предотвращает прямой контакт влаги с трубопроводом и образование конденсата.

Заключение

У каждого из перечисленных теплоизоляционных материалов существуют разновидности, позволяющие подобрать утепляющий материал, максимально отвечающий требованиям конкретных условий эксплуатации. Кроме того, существуют и другие материалы, использующиеся в качестве утеплителя трубопроводов, как традиционные, так и современные высокотехнологичные, использующиеся в отраслях производства с повышенными требованиями к температурному режиму теплоносителя.

Рынок материалов для утепления достаточно широк, чтобы, проанализировав конкретные условия, сделать оптимальный выбор теплоизоляции.


Автор статьи

Оставить комментарий

Наверх
Онлайн консультация
Прикрепите файл