Утепленные трубы отопления для прокладки в земле

Подземная прокладка тепломагистралей промышленного назначения – не редкость, так как расположить трубы большого диаметра над уровнем земли, особенно в городской черте, часто невозможно. Прокладку трубопровода отопления частного дома, если котельная расположена в отдельном здании, лучше выполнить над землёй, но иногда обстоятельства тоже вынуждают сделать это в траншее.

Прокладка труб отопления в земле лишает потребителя возможности визуального контроля состояния трубопровода, поэтому к качеству выполнения работ в данном случае предъявляются повышенные требования. Кроме того, на трубу отопления, заглублённую в грунт, влияет ряд дополнительных, специфических факторов, которые необходимо учитывать. Рассмотрим эти факторы и действующие правила выполнения необходимых работ, чтобы грамотно уложить трубы для отопления под землю.

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

Зачем изолировать?

При прокладке трубы вне здания на нее (и на протекающую внутри среду) может негативно воздействовать влага и низкие температуры. Вдобавок некоторые материалы (полимерные) быстрее приходят в негодность и теряют свои качества при прямом воздействии солнечных лучей.

Также трубопровод может быть поврежден и от действий (преднамеренных или непреднамеренных человека).

Трубы предпочтительно прокладывать в земле по следующим причинам:

1. Чтобы предотвратить упомянутые выше негативные факторы.
2. Чтобы не создавать сеть коммуникаций (которая будет занимать место, мешать проходу/проезду) на поверхности.

При прокладке линии под землей актуальными остаются следующие опасные факторы:

1. Возможность замерзания протекающей внутри жидкости.
2. Возможность коррозии самой трубы – от воздействия влаги.

Первый фактор актуален зимой: глубина промерзания грунта в большинстве российских регионов достигает (и превышает) 1 метр. То есть для того, чтобы протекающая среда в мороз не замерзала – трубы следует укладывать в земле глубже этого показателя.

Зачастую это неудобно: так усложняется дальнейшее обслуживание линии (при необходимости проверки или ремонта придется выкапывать глубокую траншею), и увеличивается стоимость и сроки проведения земляных работ при прокладке.

О важности утепления трубопровода (видео)

Об опасности отсутствия изоляции

В земле прокладываются трубы водоснабжения и канализации – как муниципальные (идущие от и к многоквартирным жилым домам), так и для частных домов и различных промышленных построек. Использовать утеплитель нужно в обоих случаях – поскольку внутри этих линий протекает вода.

Зачастую трубопровод укладывается в земле на глубине, которая не превышает глубину промерзания грунта. Как результат – в сильный мороз жидкость в трубе может замерзнуть, особенно если она не протекает постоянно и под большим давлением.

Причем замерзает она очень быстро – не пройдет и часа, как внутри образуется ледяная пробка.

Поскольку трубопровод проложен в земле – для ее устранения придется раскапывать траншею, искать промерзшее место и отогревать его. И все это – в мороз. Причем при этом в доме не будет работать канализация или водоснабжение (смотря какая линия «сядет»).

Помимо неприятностей оттого, что в доме перестанет работать канализация или водопровод, при возникновении ледяной пробки возникает еще и вероятность того, что труба лопнет. Происходит это потому, что при замерзании влага расширяется, то есть лед займет больше места, чем вода. Как следствие – стенки трубы могут не выдержать.

Устранение этой проблемы – задача еще более сложная и менее приятная, чем отпаривание замерзшего участка. Зимой, в мороз, придется не просто раскопать траншею (причем не небольшую, а по всей линии пролегания трубы – чтобы найти поврежденную часть) – но еще и починить саму трубу. Зачастую это возможно осуществить только полной заменой треснувшего сегмента.

Чем изолировать?

Утепление трубопроводов, прокладываемых в земле, может выполняться несколькими способами:

1. Греющий электрокабель.
2. Теплоизоляционные материалы, которые надеваются или оборачиваются вокруг трубы.
3. Насыпные материалы, которыми закапывается траншея.
4. Теплоизоляционная краска.
5. Напыление ППУ.

Нередко (а скорее наоборот – очень часто) упомянутые выше способы комбинируются, особенно в регионах, где зимы затяжные, и/или очень холодные.

Применение электрокабеля

Утепление с помощью электрического кабеля – вариант сравнительно новый. По сравнению с другими двумя – более затратный. Чаще всего такое утепление используется в частном жилом строительстве.

Суть технологии заключается в использовании кабеля, который нагревается при прохождении через него тока. Он может как обматываться вокруг трубы, так и помещаться внутри нее.

Из положительных сторон:

• возможность регулировать температуру кабеля, следовательно – и расход электричества;
• возможность настройки автоматического включения/выключения системы в зависимости от температуры;
• простой и быстрый монтаж (по сравнению со всеми остальными технологиями утепления).

Возможность регулировки и автоматического включения-выключения имеется не у всех систем. Такие варианты стоят дороже, однако в результате позволяют экономить на оплате электричества: если на улице -5 – не обязательно включать обогрев на полную мощность.

В плане монтажа такая система предельно проста: кабель просто обматывается вокруг трубы, после чего – подключается к электросети. Причем не имеет значения, прямой это участок, поворотный, или участок с ответвлением.

Среди недостатков такого решения:

• увеличение расходов на оплату электроэнергии;
• зависимость от стабильности работы электросети;
• дополнительная нагрузка на электросеть.

Использование кабеля не всегда разумно в домах со старой проводкой, или в регионах, где наблюдаются перебои с электроэнергией. «Севшее» напряжение или отсутствие электричества приведет к тому, что в сильный мороз трубы могут остаться без теплозащиты.

Как результат – жидкость может быстро замерзнуть. С другой стороны – после восстановления электричества лед в трубе растает, поскольку кабель снова нагреется.

В идеале применять такое утепление в сочетании с любым из других вариантов на тот случай, если труба все-таки замерзнет. В этом случае не придется раскапывать траншею: достаточно будет просто включить обогрев, и лед внутри растает.

Использование кабеля для обогрева трубы (видео)

Теплоизоляционные материалы

Этот вариант часто используется при прокладке новой линии. Выполняться может двумя способами:

1. Скорлупа – жесткое изделие, состоящее из двух сегментов, которые надеваются на участок трубы.
2. Рулон – такой материал обматывается вокруг трубы и фиксируется сверху с помощью проволоки.

Утеплитель может изготавливаться из любого теплоизоляционного материала:

1. Пенопласт.
2. ЭППС.
3. Минераловатные материалы.
4. ППУ.
5. Вспененный каучук.
6. Вспененный полиэтилен.

Зачастую сверху такой утеплитель дополнительно защищается слоем оцинкованной стали, пластиковым кожухом, или же просто полиэтиленовой пленкой. При прокладке в земле это актуально, чтобы предотвратить повреждение самого теплоизолятора, а также защитить материал от контакта с влагой.

Из минусов такого утепления – сложность обработки поворотных участков: скорлупа предназначена только для надевания на прямую трубу. Как вариант – такие части трубопроводов (повороты, перепады диаметра, разветвления и так далее) можно утеплять рулонными материалами.

Насыпные материалы

Самый простой способ – это засыпка траншеи, в которой пролегает труба, материалами, которые хуже пропускают влагу и холод, чем обычная земля. Это может быть:

1. Керамзит.
2. Вермикулит.
3. Песок (как отдельно, так и с опилками).
4. Гранулированный пенополистирол (шарики из пенопласта).
5. Эковата.

Такое утепление обходится недорого, и выполняется предельно просто. Для предотвращения контакта с влагой перед засыпкой можно выстелить дно и стенки траншеи полиэтиленовой пленкой (особенно актуально, если применяются опилки).

Из минусов можно выделить невысокую эффективность малого слоя: для действенной теплоизоляции такой утеплитель должен засыпаться толстым – в несколько десятков сантиметров – слоем. По этой причине этот вариант практически всегда выступает в качестве дополнительного к любому из других.

Теплоизоляционная краска

Применение теплоизолирующей краски – вариант не самый эффективный: отдельно этот материал серьезным барьером для холода не является. Однако при прокладке в земле ее слой может стать дополнительной защитой при контакте с влагой.

Краска такого типа может быть следующих марок:

1. Корунд.
2. Астратек.
3. Броня.

Наносится этот материал так же, как и обычная краска: кистью на поверхность трубы, для увеличения эффективности – в несколько слоев. После полного застывания покрытия сверху можно использовать скорлупу, или любой другой способ утепления.

Напыление ППУ

Вариант относительно новый и дорогой, и подходит в основном для труб большого диаметра. Технология заключается в распылении жидкого пенополиуретана на поверхность трубопровода. Застывая, этот материал образует плотную корку, которая обладает одними из самых лучших показателей теплопроводности (0.02-0.03 Вт/мК).

Застывший ППУ не подвержен коррозии, не боится влаги, не «интересует» насекомых и животных. Среди прочих теплоизоляторов – он является явным лидером.

Из недостатков такой технологии – сравнительная дороговизна и возможность выполнения только профильными организациями: оборудование для напыления стоит дорого, и требует знаний для эксплуатации.

trubypro.ru

Чем произвести утепление трубы в земле?

Теплоизоляционные материалы, применяемые для утепления труб подземной прокладки, должны обладать следующими свойствами:

• влагонепроницаемость: если материал склонен к водопоглощению, его защитные способности будут сведены к нулю;
• высокий уровень долговечности;
• удобство использования;
• низкие показатели теплопроводности;
• хорошая переносимость агрессивного воздействия — биологического и химического характера;
• хорошая переносимость механических воздействий;
• нейтральная реакция на колебания температур.

В качестве утеплителей для использования в земле применяются волокнистые материалы и полимеры. К первым относятся минеральные ваты – стеклянная, базальтовая и т.д. Среди полимерных материалов наиболее применяемые в данных условиях – пенополиуретан и экструзионный пенополистирол.

Пенополиуретан

Пенополиуретан относится к наиболее эффективным теплоизоляционным материалам, применяемым для утепления труб подземной прокладки. Выпускается в виде скорлуп – полуцилиндров метровой длины, оснащенных замковыми соединениями (в продольном и поперечном направлениях). Такая конструкция позволяет производить теплоизоляцию в короткие сроки и без применения специнструмента.

Еще один вариант, предлагаемый производителями – цилиндры, имеющие одну продольную прорезь.

Пенополиуретановые скорлупы выпускаются в нескольких видах:

• без облицовки;
• фольгированные;
• с покрытием из стеклопластика.

Толщина стенки ППУ скорлупы обычно составляет 30 мм. Типоразмеры изделий соответствуют наружным диаметрам труб.

Трубы, проложенные в непроходных каналах, можно изолировать ППУ скорлупами без защитного покрытия.
Если же трубопровод уложен непосредственно в землю, следует выбирать утеплитель, имеющий защитную оболочку (из оцинкованной стали, например).

Минеральная вата

В частном строительстве чаще всего для утепления подземных трубопроводов используют минеральную вату.

Работать с ней легко – достаточно обтянуть трубы этим материалом и закрепить его скотчем.

Степень защиты труб минеральной ватой достаточно высока, а стоит она недорого.

Минеральная вата не подвержена гниению, что, несомненно, является большим плюсом для утеплителя, эксплуатируемого в земле.

Одной из разновидностей минерального утеплителя, предназначенного для утепления трубопроводов, проложенных в грунте, является базальтовая скорлупа. Конструктивно она похожа на ППУ скорлупы. Поверхность полуцилиндров имеет защитное покрытие — из алюминиевой фольги стеклоткани, стеклопластика и пр.

При установке базальтовые скорлупы стягиваются металлизированной фольгой. Аналогичным образом защищаются и поперечные стыки между отдельными элементами утеплителя.

Экструзионный пенополистирол

Экструзионный пенополистирол, в отличие от обычного, представляет собой вспененную массу высокой плотности с закрытыми ячейками.

Такая структура позволяет использовать данный материал во влажных грунтах.

Скорлупы, изготовленные из пенополистирола экструзионного, состоят из отдельных сегментов. Их количество зависит от диаметра изолируемой трубы. Для соединения отдельных частей скорлупы применяется замок «шип-паз».

Пенополистирол обладает достаточной прочностью, что позволяет использовать его для бесканальной подземной прокладки.

Для закрепления смонтированных сегментов применяют полимерные или металлические ленты, проволоку или монтажный скотч.

Плюсы и минусы разных материалов

Любой из вышеперечисленных теплоизоляционных материалов имеет в своем активе достаточно положительных качеств.

Присущи им и некоторые отрицательные черты.

Поэтому многие частные застройщики, особо не мудрствуя, выбирают утеплитель по его весьма ощутимому признаку – цене.

И напрасно: надо бы провести элементарный анализ свойств теплоизоляционных материалов, чтобы понять – а на самом ли деле вы сэкономили? Ведь такие важные параметры, как теплопроводность, долговечность,

В таблице 1 указаны сравнительные характеристики наиболее часто используемых утеплителей.

Таблица 1

Осталось сравнить долговечность этих материалов:

• минеральная вата прослужит от 10 до 20 лет;
• пенополиуретан имеет более высокую долговечность — от 30 до 50 лет;
• экструзионный пенополистирол не отстает от ППУ: срок его эксплуатации, по утверждению производителей, составляет 50 лет.

Исходя из вышеизложенного, справедливо будет заметить, что выбор утеплителя только по его стоимости – решение в корне неверное. Можно купить дешевую минеральную вату, но через десяток-другой лет вам придется снова выложить определенную сумму – причем, далеко не факт, что цена материала будет такой же. Прибавьте к этой сумме стоимость демонтажа-монтажа (включая земляные работы) – возможно, подробный расчет убедит вас купить отнюдь не дешевый, но более долговечный ППУ.

Но сначала давайте посмотрим, намного ли отличаются цены на минеральную вату, ППУ и экструзионный пенополистирол.

Стоимость

Какова же цена на утеплители для труб в земле? Поскольку многие теплоизоляционные материалы имеют зарубежное происхождение, нагляднее будет сравнить их стоимость в евро.

За единицу продукции примем 1 кубический метр утеплителя.

Итак, куб. м будет стоить:

• минеральная вата – от 30 до 50 евро;
• пенополиуретан – 220-350 евро;
• экструзионный пенополистирол – 75-90 евро.

Несмотря на разницу в ценах от разных производителей, их примерное соотношение сохраняется.

Приведенные в настоящем и предыдущем разделах цифры позволяют делать вывод, что самым выгодным материалом для частного строительства является экструзионный пенополистирол: он стоит примерно в два раза дороже минеральной ваты, а прослужить может в несколько раз дольше.

aquacomm.ru

Зачем нужно утеплять трубы

Если посмотреть на карту глубин промерзания, по можно увидеть, что в северных районах она достигает 2,4 метра — естественно, что копать ямы такой глубины на своем участке слишком затратно. К тому же это нерационально с точки зрения подвода воды от скважины или колодца в дом, проблемы возникнут со скважиной — напорная труба должна выходить из оголовка и для установки насосного оборудования придется выкапывать и обустраивать кессон или кессонную яму очень большой глубины. Используя утеплитель для водопроводных труб в земле, можно проложить водопроводную магистраль на небольшой глубине, сэкономив при этом средства и повысив удобство пользования и обслуживания насосного оборудования.

Еще одно преимущество утепления водопроводных труб в земле — экономия ресурсов. Поступающая в дом вода нагревается для бытовых нужд и отопления — понятно, что на подогрев более холодной воды потребуется больше электроэнергии. Если трубы изолированы от холодного грунта, то затраты на утеплитель и проведение работ с течением времени не только полностью окупятся, но и принесут существенную экономию.

Эффективным способом борьбы с замерзанием водных трубопроводов является использование электрического кабеля, который приклеивается к линии по всей длине и опускается в скважину. Помещение кабеля и трубопровода в качестве дополнительного утепления в теплую оболочку позволит значительно сэкономить электроэнергию при обогреве водопроводной магистрали.

Рис. 2 Таблица тепловых потерь в зависимости от толщины теплоизолятора

Основные способы утепления подземной водопроводной магистрали

Существует несколько способов утепления водопровода, имеющих разные принципы работы, некоторые из них используются только в промышленной сфере.

Использование утеплительных материалов

Применение строительных материалов с низким коэффициентом теплопроводности — один из самых простых способов, являющийся наиболее распространенным при утеплении труб в земле и на поверхности. Материалы могут размещаться вокруг труб или наноситься на их поверхность в виде краски, смолы или пены. Технология широко используется в промышленной сфере, для утепления водопровода и канализации в частных домах.

Подогревающий кабель

Электрический кабель для обогрева размещается внутри или вплотную к трубе и нагревает ее, предотвращая замерзание воды. Сами кабели продаются в специализированных магазинах, их мощность колеблется в пределах 10 — 20 ватт на один погонный метр, использование кабельной системы позволяет зарывать водопровод на расстоянии не более 50 см. от поверхности земли.

Преимущества использования кабеля — возможность размещения непосредственно в воде, это позволяет монтировать его внутри трубопровода и опускать в скважину на значительную глубину. Применение электрического кабеля внутри труб одновременно с устройством наружного утепления является самым эффективным и экономичным решением для защиты от замерзания водопроводной магистрали при индивидуальном водоснабжении.

Рис. 3 Теплопроводность различных материалов

Утепление воздухом

Более дорогостоящий метод, который используют в промышленной и коммунальной сфере. При его применении под землей магистраль изолируют сверху при помощи утеплителя, а снизу подают теплый воздух, согревающий водопровод.

Часто используют метод, когда трубопровод помещается в трубу большого диаметра, внутри которой проходит теплый воздух. Данный способ обычно используют для изоляции водопроводной магистрали, проходящей по поверхности, можно его применять и на индивидуальных участках, если трубопровод закопан в землю — воздушная прослойка исключит замерзание воды без подогрева.

Утепление давлением

При помощи давления водопровод от замерзания защищают в магистральных системах с подземным залеганием или в неотапливаемых помещениях, для повышения давления используют специальный ресивер. Давление в системе при такой методике превышает 5 атмосфер, в то время как стандартное насосное оборудование для организации индивидуальное водоснабжение рассчитано на работу с напором не более 3 бар.

Рис. 4 Электрический нагревательный кабель — внешний вид

Данная методика разработана на использование в промышленных и коммунальных инженерных коммуникационных системах, в быту использование высокого давления эффективно при наличии качественного трубопровода и приборов, рассчитанных на работу с высоким давлением. Для реализации метода необходимо с помощью электронасоса накачать воду в магистраль под давлением более 5 бар. и отключить насосное оборудование — теоретически вода при таком давлении не должна замерзать очень долгое время в отсутствие хозяев.

Основные требования к материалам

Материал, который может быть использован при проведении работ по теплоизоляции, должен удовлетворять следующим требованиям:

• Иметь низкую теплопроводность. Это основное требование, выбор товара с низким коэффициентом позволит эффективно защитить трубопровод от замерзания и сэкономить финансовые средства.
• Хорошо переносить воздействие химических и органических веществ, содержащихся в почве, иметь биологическую устойчивость к различным видам микроорганизмов и бактерий.
• Иметь длительный срок службы без потери своих физических характеристик.
• Утеплитель не должен бояться воздействия влаги, напитывать и пропускать воду, его физические параметры не должны изменяться в водной среде.
• Воздействие высоких и низких температур, а также их перепады, не должны разрушать изолятор и сказываться на его физических свойствах.

Утеплительные материалы для труб

Современная промышленность освоила выпуск готовых водопроводных труб в утеплительный оболочке, которая сверху закрывается слоем гидроизоляции. При бытовом использовании трубного водоснабжения утепление в большинстве случаев придется делать самостоятельно, решая, как лучше утеплить водопроводную трубу под землей, выбором одного из приведенных ниже способов.

Напыляемые утеплители (ППУ)

Редко используемый в быту способ состоит в теплоизоляции трубопровода методом напыления на его поверхность полиуретана. Достоинства метода состоит в том, что он обеспечивает стопроцентную герметичность и позволяет регулировать толщину заливки, к недостаткам можно отнести очень высокую стоимость материала и проводимых работ.

Помимо полиуретана утепляющую оболочку делают из жидкого пенопласта, стоимость которого ниже полиуретанового напыления.

Рис. 5 Теплоизоляция напылением полиуретана и пенопласта

Теплоизоляционная краска

Один из продуктов высоких технологий, представляет собой густую массу на акриловой основе, содержащую мельчайшие частицы перлита, стекловолокна, пеностекла и стеклокерамические микрогранулы с вакуумом и теплопроводностью 0,00083 Вт./(м.*К), обеспечивающие основную теплоизоляцию.

Рис. 6 Теплоизоляция труб водоснабжения краской

Обычно краска наносится на поверхность слоем до 4 мм., заменяя при этом утеплитель толщиной несколько десятков миллиметров. Теплоизоляционная краска поставляется в специальных емкостях, имеет вид пасты белого или серого цвета, которая может колероваться, для термоизоляции участков или всего трубопровода она наносится кистью или методом распыления. Преимуществами использования теплоизоляционной краски являются:

• Высокая степень агдезии, позволяющая наносить краску на стальные и пластиковые поверхности с хорошим сцеплением.
• Возможность эффективной работы в широком температурном диапазоне от -70 до +260 С.
• Утепление краской водопроводной трубы в земле надежно защищает ее от коррозии — это является большим преимуществом при использовании на участке водопровода из стали.
• Материал имеет высокий срок эксплуатации, доходящей до 15 лет, возможность его окрашивания в различные цвета позволяет использовать краску на открытых трубах внутри помещений, подбирая цвет, не нарушающий интерьер.
• По утверждению производителя, теплоизоляционная краска имеет самый низкий коэффициент теплопроводности из всех утеплителей, равный 0,0012 Вт./(м.*К.)., у воздуха теплопроводность 0,023 — 0,026 Вт./(м.*К.). Некоторые эксперты обвиняют производителя в обмане потребителя и указывают другие цифры в своих расчетах — 0,0698 Вт./(м.*К.).

К основным недостаткам красок можно отнести высокую стоимость, покрытие одного квадратного метра тремя слоями (так достигается наилучшая эффективность) обойдется домовладельцу минимум в 15 у.е.

Наиболее известные марки утеплительной краски — Корунд, Изоллат, Термосилат выпускаются в пластиковых ведрах по 20 литров при весе 9,5 кг., могут разбавляться водой и обычно наносятся специальными видами безвоздушных распылителей.

Стекловата

Хотя стекловата в настоящее время используются не в таких масштабах, как раньше, для утепления труб выпускают специальные цилиндрические оболочки разных диаметров с одним разрезом, часто покрываемые фольгированный изоляцией. Вата имеет высокий срок службы, неплохие параметры по теплопроводности, не боится влаги, не подвержена влиянию высоких и низких температур.

К недостаткам можно отнести ее низкую плотность — при закапывании в землю необходимо принимать меры по упрочнению наружной оболочки, в противном случае сжатый землей слой утеплителя будет иметь более высокую теплопроводность.

Рис. 7  Теплоизоляр из стекловаты

Минеральная вата

Существует два вида минеральной воды: шлаковая и базальтовая, шлаковая минвата имеет такую же низкую плотность, как и стекловата и хорошо напитывается водой – из-за этих качеств она практически не применяется в качестве утеплительного материала. Базальтовый утеплитель намного плотнее, чем шлаковата, поэтому находит более широкое применение. Его выпускают в виде цилиндрических оболочек разных размеров с прорезью для установки, покрытых фольгоизолом или пергамином.

Такое утепление обладает достаточной плотностью для погружения в землю, устойчиво к температурному воздействию, однако напитывает воду, теряя при этом свои теплоизоляционные свойства. Также к недостаткам можно отнести довольно высокую стоимость базальтовой ваты.

Рис. 8 Оболочка из базальтовой ваты

Вспененный полиэтилен

Изоляция из вспененного полиэтилена является наиболее часто применяемым видом для защиты внутренних и наружных трубопроводов. Полиэтилен не боится воды, температурных перепадов в широком диапазоне, биологически и химически устойчив, обладает очень низкой плотностью. Изоляция выпускается без защитной твердой оболочки (некоторые виды имеют тонкое фольгированное покрытие, которые можно не принимать в расчет), поэтому его использование под землей без дополнительной защиты поверхности в виде прочных труб или коробов неэффективно.

Рис. 9 Полиэтиленовый изолятор

Пенополистирол

Пенополистирол, как утеплитель, имеет существенные преимущества перед ватой, краской и напылением, к его достоинствам можно отнести следующие параметры и физические характеристики:

• Низкий коэффициент теплопроводности.
• Самую высокую прочность и твердость среди всех утеплителей, его установка под землю на любой глубине не приводит к деформации.
• Устойчивость к высоким и низким температурам, а также к их перепадам.
• Высокий срок службы пенопласта, доходящий до 40 лет.
• Пенополистирол не подвержен воздействию биологических и химических веществ, содержащихся в почве, не гниет.
• Теплоизоляционные скорлупы из пенополистирола обладает малым весом, просты в монтаже — с работой может справиться один человек.
• Важным фактором для выбора пенопласта для утепления является его невысокая стоимость и возможность индивидуального изготовления оболочки под любой диаметр трубы.
• При необходимости теплоизоляционные скорлупы из пенопласта оснащаются канавкой для электрического кабеля — это создает дополнительные эксплуатационные удобства.

Какова должна быть толщина слоя утепления подземного участка трубы

Формулы для расчета толщины утеплителя довольно сложны, разобраться с ними под силу только квалифицированным специалистам в этой области. Для рядового потребителя в самостоятельном расчете толщины нет необходимости, всегда можно получить консультацию у продавца или воспользоваться онлайн калькулятором для вычислений. Обычно в такие калькуляторы встраивают данные фирменных утеплителей, среди которых можно найти вид, наиболее подходящий по параметрам к устанавливаемому и использовать его для расчетов. Также в калькулятор вносятся параметры трубопровода, температура воздуха и физические характеристики протекающей воды.

Рис. 10 Онлайн калькулятор для расчета толщины изоляции

Как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками

Выбирая, чем утеплить водопроводную трубу на участке, учитывают материал ее изготовления, наружный диаметр, стоимость утеплителя и сложность монтажных работ.

Рис. 11  Расчет толщины трубного теплоизолятора

Монтаж утеплителя

Обычно для подвода воды при индивидуальном водоснабжении используют полиэтиленовые трубы низкого давления (ПНД) диаметром 1 дюйм, монтаж оболочки из утеплителя выполняется следующим способом:

• Устанавливают оболочку из стекловаты, минеральной ваты или пенопласта, вспененного полиэтилена, фиксируя ее при помощи липкой ленты. При монтаже минеральной или стеклянной ваты необходимо следить за герметичностью соединений — в противном случае в стык попадет вода и ее напитает вата, при этом теплоизолирующие свойства утеплителя существенно снизятся.
• После монтажа мягкий теплоизолятор можно защитить от сдавливания грунтом более прочным материалом, обычно используют рубероид, оборачивая им оболочку несколько раз и закрепляя его скотчем. Преимуществом его использования является гидрофобность, защищающая утеплитель от напитывания влагой.
• Утепленный трубопровод опускают в канал и засыпают легким сыпучим составом для уменьшения давления, обычно используется керамзит.

Понятно, что монтаж утеплителя из пенопласта, в отличие от видов с низкой плотностью, производить намного проще, и он не предъявляет высоких требований к герметичности стыков.

Следует учитывать, что монтаж пластиковых сегментов должен быть проведен скреплением друг с другом с небольшими сдвигом в 20 см., как соединение внахлест.

Рис 12 Утепление пластиковой водопроводной трубы в земле пенопластовой скорлупой

Укладка кабеля

Монтаж электрического кабеля обойдется дороже, однако глубина залегания трубопровода при этом минимальна. Греющий провод может быть расположен внутри или снаружи трубопровода, в продаже имеются водопроводные трубы с установленным электрокабелем или с кабельным каналом для его монтажа. Чаще всего используется монтаж кабеля на поверхности, при этом глубина залегания трубопровода не превышает 50 см. Работы по монтажу кабельного обогревателя состоят из следующих этапов:

• Трубопровод в месте расположения кабеля (по спирали или прямой линии) оклеивается фольгированный липкой лентой.
• На приклеенную ленту укладывается электрический кабель и фиксируется такой же клейкой лентой.
• Сверху на полученную конструкцию устанавливается оболочка из базальтового утеплителя, которая соединяется скотчем. При монтаже нагревательного кабеля по линии практично использовать пенопластовый утеплитель со специальными канавками.
• Для контроля работы системы желательно установить по линии водопровода термодатчики.

Рис. 13 Как утеплить водопроводную трубу под землей электрокабелем

montagtrub.ru

Другие статьи по теме:

Средство для очистки канализационных труб Чем утеплить канализационную трубу в земле Разводка сантехники в ванной Как выбрать пластиковые трубы для отопления Соединение унитаза с канализацией Полимерные трубы для отопления