Теплотрасса своими руками

Очень часто, особенно в частных домах, источник тепла находится вне дома. Естественное желание домовладельца – доставить тепло в дом с минимальными потерями. Независимо от того, проложена ли теплотрасса под землей или идет по воздуху, необходимо позаботиться о надлежащей теплоизоляции труб. Игнорирование этой меры чревато как минимум потерей 25% тепла. Худший вариант развития событий – разморозка системы отопления. Попробуем разобраться, какие материалы лучше использовать для теплоизоляции трубопроводов и как правильно сделать утепление труб отопления на улице.

Критерии выбора утеплителей для труб отопления

Заглянув в строительный магазин, а тем более в гипермаркет, можно растеряться от обилия теплоизоляционных материалов. Причем разнообразие это проявляется как в ассортименте товара, так и в его стоимости. При выборе в первую очередь необходимо ориентироваться на технические характеристики материала. Хороший утеплитель должен отвечать таким требованиям:

• низкая теплопроводность;
• низкое водопоглощение;
• устойчивость к высоким температурам;
• долговечность;
• простота монтажа.

Времена, когда повсеместно использовалось многослойное утепление труб, давно канули в Лету, оставив после себя хорошо знакомые всем нам картинки с растрепанными теплотрассами. Сегодня в приоритете простые в монтаже, практичные и аккуратные теплоизоляционные решения.

Преимущественно используют такие материалы:

• минеральную вату;
• каменную вату;
• пенопласт (пеноизол, пенополистирол);
• полиэтилен (пенофол, пенополиэтилен);
• искусственный каучук;
• теплоизоляционную краску;

По способу монтажа выделяют следующие виды утеплителей для труб:

1. Рулонные
2. Кожуховые
3. Секционные
4. Напыляемые

Выбор конкретного вида теплоизоляции зависит от финансовых возможностей застройщика, способа прокладки труб и их доступности, температуры теплоносителя, наличия инструмента для монтажа.

Проведение работ по утеплению труб на улице

Независимо от выбранного теплоизоляционного материала, прежде всего необходимо подготовить поверхность труб. Металлические трубы следует обработать грунтовкой. Перед покраской металл очищают от ржавчины и обезжиривают.

Кожуховые и секционные утеплители

Минимальные затраты труда необходимы для теплоизоляции трубопроводов секционными и кожуховыми материалами. Секционные утеплители представляют собой две (при больших диаметрах труб три или четыре) секции с пазами для соединения. Изготавливают их из пенопласта, полипеностирола, каменной ваты. Секции просто соединяют друг с другом, образуя тем самым герметичное покрытие без мостиков холода.

Кожуховые утеплители из искусственного каучука и других вспененных материалов также просты в монтаже и не требуют дополнительного инструмента. Некоторые из них представляют собой цельную трубку, которая одевается на трубу во время монтажа системы отопления. Другие состоят из нескольких секций, которые накладывают на трубы в уже смонтированной системе отопления, стык проклеивают и герметизируют.

Плюсами такого вида изоляции является простота монтажа, надежное утепление и отсутствие необходимости приобретать специальный инструмент. Недостатком можно назвать высокую стоимость материала.

Совет! Использование алюминиевого скотча или фольги значительно уменьшает теплопотери.

Рулонные утеплители

Использование рулонных утеплителей более трудоемко, поскольку необходимо обеспечить надежное крепление материала к трубе. Закрепляют рулонную изоляцию с помощью армированного скотча либо проволоки. Несмотря на трудоемкость работ, такой способ теплоизоляции дает хорошие результаты.

Напыляемые утеплители и термокраска

Один из самых эффективных способов быстро и надежно утеплить трубы отопления на улице – напыление пеноизола. Благодаря нанесению материала непосредственно на поверхность трубы, удается достичь равномерного теплоизоляционного слоя. Отсутствие швов и стыков позволяет надежно защитить места соединения и ответвления труб.

Самостоятельно утеплить трубы таким способом не получится. Необходим профессиональный инструмент и опыт выполнения подобных работ.

Термокраска – недавно появившийся вид теплоизоляции. Специальная формула позволяет даже при нанесении тонким слоем получать отличные результаты. Наносить краску можно как кисточкой, так и с помощью пульверизатора. В стесненных условиях использование термокраски просто незаменимо. Единственный минус – цена, которая в несколько раз превышает цену рулонных материалов.

Делать самому или довериться профессионалам

Широкий ассортимент изоляционных материалов, а также простота монтажа некоторых из них, подталкивают к самостоятельному проведению работ по утеплению трубопроводов. Сделать все своими руками, безусловно, дешевле. Но кажущаяся простота – не повод отказываться от услуг профессионалов. Преимущества привлечения специалистов очевидны:

• правильный расчет теплопотерь
• помощь в подборе материалов
• профессиональный инструмент
• гарантия качества

Наличие опыта у специалистов позволяет избежать ошибок при обустройстве теплоизоляции. Уважающие себя компании работают исключительно с материалами проверенных производителей. При самостоятельном выборе утеплителей преимущество в основном отдается более дешевый маркам, что чревато проблемами во время эксплуатации. Обращаясь к профессионалам, вы получаете гарантию качественно выполненных работ с устранением недочетов в будущем (если таковые будут обнаружены).

teploguru.ru

Факторы, действующие на трубы отопления в грунте

Труба отопления, заглублённая в грунт, подвержена тем же воздействиям, что и трубопровод наружного исполнения, плюс факторы, обусловленные заглублением:

• внутреннее давление теплоносителя, вызывающее кольцевые и продольные растягивающие напряжения в сечении трубы;
• температура теплоносителя – фактор, кроме термического воздействия, также вызывающий напряжения трубопровода;
• температура грунта – в зимнее время учёт этого фактора особенно важен;
• деформации грунта – на трубу воздействуют любые его смещения (осадка, сдвиг и т.д.);
• напряжение предварительного изгиба трубопровода – профиль траншеи часто повторяет рельеф местности;
• вертикальная нагрузка – воздействие веса слоя засыпки траншеи;
• отпорное действие грунта на стенки и низ трубопровода – противодействие вертикальной нагрузке;
• вибрационные нагрузки – от проезжающего транспорта, земляных работ по соседству и т.д.;
• влага – осадки и грунтовые воды;
• воздействие химических веществ – соединения в составе грунта и теплоносителя;
• биологический фактор – бактерии, разложение.

Таким образом, укладка трубопровода в грунт должна производиться с учётом всех вышеперечисленных факторов и решением вопроса, как утеплить трубы отопления в земле.

Правила укладки трубопровода отопления в траншею

Уложенный в грунт трубопровод отопления контактирует с двумя средами – теплоносителем и грунтом. Параметры теплоносителя (температура, давление) и его химический состав (вода, антифриз) потребителю известны заранее – из характеристик обогревательного котла или от организации, эксплуатирующей тепловую магистраль, в которую планируется врезаться.

Остаётся правильно устроить траншею, если выбран траншейный способ монтажа трубопровода. Современные технологии позволяют выполнить прокладку труб в грунте и бестраншейным методом, имеющим несколько разновидностей.

Рытьё траншеи под трубопровод отопления

Важно! Перед началом устройства траншеи необходимо оформить в администрации населённого пункта разрешение на производство земляных работ, к которому будет приложен план расположения всех магистралей во избежание их повреждения и несчастных случаев.

Земляные работы по устройству траншеи начинают с планирования площади, по которой она будет проходить. Если на холмистой местности не выполнить планировку, то рельефы траншеи и площадки совпадут, трубопровод будет уложен волнообразно и ещё до засыпки окажется под воздействием предварительных напряжений.

После окончания планировки приступают к осевой разметке траншеи, которая выполняется по шнуру, натянутому на вбитые в грунт колышки.

Ширина траншеи по низу для укладки труб диаметром до 700 мм, согласно СНиП 2.05.06-85 «Подземная прокладка трубопроводов», определяется по формуле D (диаметр трубы) + 300 мм. Если работы проводятся вручную, то отклонение от этой величины не критично – приоритет отдаётся удобству выполнения работ.

Второй, более важный параметр – величина заглубления. Трубопровод отопления укладывается в грунт ниже отметки промерзания, которая зависит от региона и определяется табличным способом. Фрагмент таблицы из СНиП приведён для наглядности.

 Для расчёта глубины залегания трубы к нужному значению глубины промерзания добавляют диаметр трубы плюс ещё 50 см. Расчёт глубины траншеи выполняют также с учётом свойств грунта нижней её части – если основание глинистое, то его выравнивают и уплотняют, после чего укладывают трубопровод. Если же дно траншеи – песчаное или с включением крупных обломков камня, то под трубопровод необходимо выполнить подушку толщиной 5-7 см из щебня фракции 20-40 мм, поверх которой насыпается слой глины такой же толщины и уплотняется. Делается это для того, чтобы вода не размыла основание под трубой, просадка которого приведёт к деформации трубопровода.

Параллельно этим работам даётся оценка вынутому при рытье траншеи грунту – из него удаляют крупные скальные включения, способные после засыпки повредить стенки трубы. Кроме того, необходимо запастись нужным количеством рыхлого материала для укладки его на трубопровод первым демпфирующим слоем.

Важно! Если устройство траншеи производится в зимний период, то перед укладкой трубопровода из неё удаляется снег и лёд.

Монтаж отопительного трубопровода

Для устройства трубопровода отопления используют трубы из стали или полимеров, диаметр которых рассчитывается в зависимости от отапливаемой площади, характеристик отопительного оборудования и параметров теплоносителя.

Соединение элементов отопительного трубопровода производят в зависимости от выбранного материала – сваркой или при помощи фитингов. Монтаж начинают в направлении от здания и выполняют одним из двух способов:

• выполняют сборку трубопровода на поверхности и затем опускают его в траншею;
• ведут монтаж в траншее, приподнимая крайний конец трубы до уровня поверхности для соединения со следующим фрагментом с укладкой стыка на основание по готовности.

Важно! Отметка по высоте начала подводящего отопительного трубопровода должна быть ниже конечной точки выпускного (сливного) патрубка системы отопления.

Теплоизоляция трубопровода

Оборудование трубопровода утеплителем выполняется не зависимо от материала трубы. Теплоизоляция позволяет уменьшить теплопотери и образование конденсата внутри трубы, а также замедлит процесс промерзания системы в случае непредвиденных заморозков при наличии в контуре воды.

Важно! Утепление трубопровода отопления не повышает температуру теплоносителя, а всего лишь задерживает на некоторый срок замерзание системы. Кроме того, материала для утепления с нулевым коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим абсолютную теплоизоляцию, не существует – вода в контуре без поступления тепла всё равно замёрзнет.

Требования к утеплителю труб при монтаже системы в грунте:

• низкая теплопроводность;
• достаточная термостойкость – способность сохранять свои характеристики в контакте с горячей поверхностью трубы;
• гидрофобность – водостойкость и гидроизоляционные свойства;
• паропроницаемость – способность к быстрому просыханию при внештатном промокании;
• биологическая инертность – стойкость к бактериям;
• химическая устойчивость – инертность по отношению к содержащимся в земле химическим соединениям.

Видов утеплителя существует множество, и степень соответствия их предъявляемым требованиям разная, поэтому решение вопроса, чем утеплить теплопровод, должен решаться с привязкой к конкретным условиям эксплуатации.

Утепление минеральной ватой

Из трёх видов утеплителя из минеральной ваты для теплоизоляции труб в грунте пригодны два:

• стекловата;
• каменная (базальтовая) вата.

При этом базальтовая вата предпочтительнее в силу меньшей степени гигроскопичности (способности накапливать влагу из окружающей среды) и малой усадки.

Лучше использовать фольгированный материал, армированный прошивкой по всей площади (стёганый), который прочнее и проще в работе. Утеплитель укладывается слоем фольги наружу.

Если трубы отопления стальные, то перед утеплением производится их антикоррозионная обработка – нанесение защитного лакокрасочного покрытия, качественным и бюджетным вариантом которого является раствор свинцового или железного сурика на основе натуральной олифы.

Для утепления трубопровода отопления диаметром до 150 мм удобно использовать линейный способ укладки минеральной ваты, когда нарезанные по размеру куски накладываются на трубу сверху и по спирали обвязываются вязальной проволокой, не допуская значительного уплотнения материала. Продольное соединение краёв утеплителя устраивается снизу с напуском друг на друга в 10 см, поперечное – также внахлёст.

Для защиты утеплителя от влаги поверх него устраивается гидроизоляция из рубероида в один слой, устраиваемая по такой же технологии.

Чтобы теплоизоляция выполняла свои функции, необходимо защитить её от повреждений, уплотнения под весом грунта и дополнительно изолировать от влаги. Для этого поверх рубероида крепятся защитные кожухи из оцинкованного железа или стеклопластика. Продольный стык кожуха выполняется с нахлёстом в 2-3 см и крепежом саморезами по металлу. Поперечные стыки кожухов между собой устраиваются также с напуском и обтяжкой хомутами.

Обработка контактных поверхностей продольных и поперечных стыков битумной мастикой перед соединением создаёт дополнительный барьер для влаги осадков и грунтовых вод.

Схематично окончательный результат выполнения теплоизоляции трубопровода отопления выглядит так:

Утепление скорлупой из минеральной ваты или пенополиуретана

Современный рынок предлагает более функциональные теплоизоляционные материалы, монтаж которых прост, а технические характеристики выше. Это готовые оболочки под определённый диаметр труб, называемые скорлупой.

Скорлупа из минеральной ваты представляет собой муфту с продольной прорезью или две продольные полумуфты для установки на трубопровод с последующей фиксацией обжимными хомутами. Для запорной арматуры и фигурных элементов трубопровода (отводы, тройники, переходники) также предусмотрены изолирующие оболочки соответствующей конфигурации.

Оболочки из пенополиуретана (ППУ), в зависимости от диаметра, состоят из двух или трёх частей, накладываемых на трубу в обхват и соединяющихся замковой системой выполнения стыков.

Оба утеплителя производятся также в виде готовых многослойных оболочек, защищённых снаружи стальным или стеклопластиковым кожухом с поперечными канавками на краях для установки обжимных хомутов при соединении.

Важно! Наружная защитная оболочка должна быть не только герметичной, но и достаточно жёсткой, чтобы защитить теплоизоляционный слой от уплотнения, которое в разы снижает его эффективность.

Монтаж участков трубопровода под проезжей частью

Если трубу отопления частного дома необходимо проложить под дорожкой, где ездит легковой автотранспорт, то ей необходима дополнительная защита от вертикальной нагрузки.

В такой ситуации поперёк дорожки роется траншея нужной глубины и в неё на подготовленное основание (планировка, устройство подушки, уплотнение) укладывается гильза – стальная труба с толщиной стенки от 5 мм. Труба для отопления на данном участке монтируется в земле через эту гильзу и с устройством внутри только теплоизоляции — в кожухах из оцинковки нет необходимости. На входе в гильзу и на выходе из неё выполняют пробки из монтажной пены, чтобы предотвратить проникновение в гильзу влаги.

Труба в гильзе не должна иметь стыков, так как в случае разгерметизации доступ к ним для производства ремонта будет сложным и трудоёмким.

Важно! Если защитную гильзу не использовать, а материал трубопровода – полимер, то величина заглубления трубы должна равняться сумме из глубины промерзания грунта, одного диаметра трубы и ещё 1 м.

Засыпка траншеи

К засыпке траншеи приступают после проверки системы отопления в действии — если опрессовка контура выявит дефекты в его герметичности, необходимо будет их устранять.

Засыпка траншеи – ответственный этап работ, от правильности выполнения которого зависит равномерность распределения нагрузок и долговечность участка трубопровода в земле.

Засыпку траншеи начинают с укладки мягкого пластичного грунта по бокам трубы (в пазухи). Выполняется это равномерно по всей длине трубопровода, не допуская его смещения в стороны. Уложенный по бокам грунт тщательно уплотняется, после чего из этого же материала выполняется засыпка трубопровода защитным слоем не менее 15 см по всей ширине и длине траншеи согласно требованиям СНиП. Уплотнение этого слоя выполняется в меньшей степени – это необходимое условие формирования над трубой прочного защитного свода из грунта, опирающегося в большей степени на пазухи по бокам трубы.

После окончания уплотнения защитного слоя траншею засыпают полностью грунтом, вынутым при рытье, удаляя из него крупные камни. Засыпку необходимо выполнять равномерно по всей длине траншеи, не допуская образования участков трубы с большой разницей в вертикальной нагрузке от грунта.

Равномерно растущая нагрузка от засыпки будет принята в большей степени защитным грунтовым сводом над трубой, а остаточная величина усилия на сжатие для трубы не страшна – она рассчитана на него.

Если же траншею заполнять отдельными участками, то разница в вертикальной нагрузке на засыпанный и открытый сегменты трубопровода приведёт к возникновению усилий на разрыв, которым труба сопротивляется хуже.

Бестраншейные способы укладки трубопровода

Существуют технологии прокладки трубопровода в грунте без устройства траншей.

Такие способы имеют целью:

• уменьшить объёмы земляных работ – выигрыш во времени и затратах;
• свести к минимуму ущерб инфраструктуре – меньше затрат на восстановление декоративных и дорожных покрытий, непредвиденных повреждений магистралей;
• прокладывать трубы по прямой, не огибая препятствий малой степени сложности;
• минимизировать ущерб от производства земляных работ окружающей среде.

На сегодняшний день в промышленности применяются следующие бестраншейные способы:

• санация;
• прокалывание.

Санация – это замена старых труб новыми, которая, в свою очередь, производится двумя способами: релайнингом и методом реновации.

Релайнинг основан на протяжке внутри рабочего трубопровода новой полимерной трубы меньшего диаметра с сохранением старой в качестве защитной оболочки.

Реновация – установка новой трубы взамен изношенной с разрушением старой, обломки которой также будут защищать новую магистраль от наружных повреждений.

Прокалывание (продавливание) —   это соединение двух вырытых на нужную глубину котлованов проколом, выполненным на определённой высоте стенки.

Из перечисленных способов в быту исполним только метод  релайнинга. В один конец старой трубы вставляют тросс и проталкивают его до выхода из другого конца. Затем к троссу крепят новую плеть и тянут его обратно. Возможность применения данного метода зависит от ряда факторов:

• состояние просвета старого трубопровода;
• диаметр новой трубы;
• гибкость новой плети;
• протяжённость ремонтируемого участка;
• соотношение диаметров старого и нового трубопровода.

При благоприятном сочетании перечисленных факторов техническое исполнение монтажа новой трубы не представляет сложности. Однако всё это применимо к протяжке новой линии без теплоизоляции, а состояние утеплителя старой трубы вряд ли будет удовлетворительным.  Так как утеплить трубы отопления внутри старой линии не представляется возможным, то применительно к обогреву метод теряет привлекательность.

Поэтому при устройстве трубопроводов отопления с заглублением в грунт в условиях частного жилья без рытья траншеи или, как минимум, альтернативной укладки трубы на грунт с засыпкой, не обойтись.

znatoktepla.ru

Функции утеплителя труб в частном доме: скорлупа в земле для ПНД труб

В зависимости от вышеперечисленных факторов утеплитель для сантехнических труб выполняет следующие функции:

1. Утепление труб отопления под землей и на всем протяжении до подключения отопительного прибора способствует минимизации теплопотерь в процессе транспортировки теплоносителя от котельной и позволяет снизить расходы на обогрев. Те же функции выполняет изоляция труб горячего водоснабжения.
2. Утепление водопровода под землей предотвращает замерзание воды в холодное время года и его повреждение.
3. Уравновешивание температуры внутренней и наружной поверхности трубы сводит к минимуму разницу в тепловом расширении и продлевает срок службы материала.
4. Препятствует образованию конденсата на трубах холодного водоснабжения и дымоходах.
5. Снижает вероятность физического или химического повреждения.
6. Выполняет функцию звукоизоляции, что особенно важно при использовании пластиковой канализации.

Характеристики материала для утепления канализации, газового отопления, водопровода, дымохода, вентиляции

• Показатели теплопроводности. Чем ниже эта характеристика, тем эффективнее изоляция сохраняет тепло.
• Устойчивость к резким перепадам температур, а также показатели максимально и минимально допустимых температур.
• Водонепроницаемость.

Впитывающие воду материалы при намокании практически утрачивают свои теплосберегающие характеристики.

• Устойчивость к различным видам физических, химических воздействий, а также ультрафиолетовому излучению в случае установки на открытом воздухе.
• Простота монтажа.
• Долговечность материала.
• Безопасность (степень горючести, выделение токсических веществ в процессе горения и другие показатели).

Утепление труб делается в регионах с низким температурным режимом.

Виды утеплителей: наружный для улицы, пенопласт, кабель для подвала и чердака на крыше, пенополистирол, минвата

Характеристики каждого вида утеплителя зависят от свойств материала, из которого он произведен, его толщины и формы выпуска. Для труб малого и среднего диаметра применяется трубчатый утеплитель, для больших диаметров – в виде листов или матов, скорлуп, или обмотки.

Для изготовления применяются следующие материалы:

1. Базальтовая (минеральная) вата. Прочный, долговечный (срок службы 50-100 лет) утеплитель с коэффициентом теплопроводности 0,03-0,04 Вт/м. Кроме того материал устойчив к воздействию высоких температур (плавится при 1000°C) и обладает хорошими звукоизоляционными качествами. С помощью такой изоляции может производиться утепление паровой трубы с чердака и других коммуникаций с высокой температурой теплоносителя.
2. Стекловата по своим показателям теплопроводности и другим эксплуатационным характеристикам близка к базальтовой вате, однако обладает существенным недостатком, способностью впитывать и удерживать влагу. Теплоизоляция труб отопления на улице или в помещениях с повышенной влажностью выполняется при помощи стекловаты с защитным водоотталкивающим слоем из фольги или другого материала.
3. Пенополистирол выпускается в форме полусфер (скорлупы), теплопроводность материала не превышает 0,05 Вт/м. Материал прост в монтаже, долговечен и легок, однако подвержен повреждениям в результате внешних воздействий.
4. Пенополиуретан также производится в форме скорлуп, однако превосходит пенополистирол по прочности и устойчивости к воздействию высоких температур (температура возгорания — 415°C).
5. Вспененный полиэтилен. Эластичный, легкий и недорогой материал, позволяющий производить утепление труб в подвале многоквартирного дома и других местах, где трубы располагаются на небольшом расстоянии от стен или друг от друга.
6. Нестандартные материалы для теплоизоляции. В некоторых случаях применяются и другие методы для изоляции или обогрева. Жидкая теплоизоляция представляет собой акриловый полимер, включающий полые, наполненные газом или воздухом, гранулы и наносится на изолируемую поверхность тем же способом, что и красители. Для подогрева и предотвращения замерзания в зимний период водопровода, подающего воду от скважины к дому, применяется нагревающий кабель.