Как утеплить трубы отопления на улице?

Устройство теплоизоляции труб системы отопления, в том числе наружных, является важной составляющей качественного оборудования жилья обогревом и выполняется в обязательном порядке. Необходимость этой операции обусловлена многими факторами, степень влияния которых на эффективность отопления квартиры или дома зависит от конкретных обстоятельств.

Современные технологии позволяют утеплить трубы отопления на улице самостоятельно, изучив характеристики применяемых теплоизоляционных материалов и способы их монтажа.

Функции теплоизоляции наружных труб отопления

Назначение теплоизолирующего покрытия трубопровода имеет несколько составляющих, влияющих не только на эффективность системы отопления, но и на безопасность её эксплуатации, ресурс отопительного оборудования. Чтобы требования, предъявляемые к изоляционным покрытиям, были понятнее, рассмотрим подробнее функции, выполняемые ими.

Снижение теплопотерь

Эффективность системы отопления жилья зависит от многих факторов, в том числе и от величины теплопотерь. Одной из составляющих объёма теплопотерь является отдача теплоносителем в транзитную среду части энергии при движении от генератора тепла к теплообменнику. Проще говоря, горячая вода или пар, двигаясь по трубам от нагревательного котла к радиаторам, частично остывает, отдавая тепло окружающей среде (воздуху, материалу стены, грунту и т.д.) через стенки трубопровода. И, чем выше теплопроводность материала изготовления труб, тем большими будут теплопотери. Поэтому трубопровод системы отопления нуждается в дополнительной теплоизоляционной оболочке, препятствующей теплообмену между теплоносителем и окружающей средой через материал трубы.

Защита от промерзания

В системе отопления в период межсезонья может в силу каких-то обстоятельств оказаться вода, которая выведет из строя трубопровод, замёрзнув в контуре во время бездействия котла при первых заморозках. Теплоизоляция трубопровода значительно замедлит этот процесс, сохранив несколько дней или даже недель температуру воды в системе выше нулевой отметки.

Препятствование образованию водяного конденсата

Теплоизоляция трубопровода исключит образование на нём конденсата при температурных перепадах окружающей среды, если система отопления не свободна от воды, и этим защитит трубы от коррозии снаружи.

Защита от термических ожогов при прямом контакте с теплопроводом

Оболочка из теплоизоляционного материала по определению не может иметь высокой температуры и исключит возможность получения ожога при случайном контакте тела человека с горячим трубопроводом.

Нейтрализация геометрических деформаций

Если разводка системы отопления выполнена внутри строительных конструкций, эластичная оболочка трубопровода примет на себя температурные деформации труб и защитит наружную отделку стен от воздействия на неё изнутри циклического сжатия-расширения при включении-выключении обогрева.

Требования к теплоизолирующим материалам

Учитывая важность роли теплоизоляции для трубопроводов систем отопления, необходимость качественного её устройства, обусловленного перечисленными функциями, к теплоизоляционным материалам предъявляются следующие требования, закрепленные в СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»:

• низкое значение удельной теплопроводности – определяющее условие пригодности материала к выполнению основной задачи (теплоизоляции);
• достаточная термостойкость – способность материала сохранять свою структуру и физические характеристики в условиях высоких (в быту – 105, на производстве — до 700 град. по Цельсию) температур, не вступая в реакцию с контактируемыми веществами, не становясь катализатором протекания каких-либо химических процессов и не выделяя вредных веществ.
• химическая стойкость – способность материала устойчиво реагировать на органические вещества;
• достаточная гидрофобность – водоотталкивающие свойства, препятствующие промоканию теплоизоляционного слоя, так как заполнение пор материала водой сделает его отличным проводником тепла, одновременно способствующим разрушению трубопровода под воздействием коррозии;
• паропроницаемость – способность утеплителя к быстрому просыханию в случае прямого контакта с водой;
• воздухонепроницаемость – характеристика, исключающая заполнение изоляционного материала под воздействием ветра частицами пыли, повышающими теплопроводность (все твёрдые теплоизоляционные материалы соответствуют этому требованию, мягкие – нуждаются в обустройстве дополнительной защитой);
• долговечность – материал должен отвечать всем предъявляемым требованиям на протяжении всего срока годности, указанного в инструкции по применению.

Виды исполнения теплоизоляционных материалов для трубопроводов

По исполнению материалы для теплоизоляции делятся на следующие виды:

• рулонные;
• листовые (в виде матов);
• кожуховые;
• жидкие.

Рулонные теплоизоляционные материалы – свёрнутая в рулон полоса теплоизоляции определённой толщины и ширины, имеющая фольгированную основу или без неё.

На трубы рулонная теплоизоляция наматывается по спирали или (только на горизонтальных участках) укладывается на трубопровод продольно со стыковкой краёв под трубой и креплением хомутами или проволокой. Если материал фольгированный, то теплоизоляцию устраивают слоем фольги наружу, однако это не обеспечивает достаточной защиты материала от атмосферных осадков, поэтому встаёт вопрос, чем изолировать трубу отопления на улице от влаги. Эта проблема решается установкой на трубопровод поверх фольгированного материала металлических защитных кожухов из оцинкованного железа.

Листовые материалы используются так же, как рулонные при продольной укладке, использование защитных кожухов поверх них также обусловлено необходимостью защиты от влаги и механических повреждений.

Кожуховая теплоизоляция может быть твёрдого или мягкого исполнения.

Твёрдые теплоизолирующие материалы кожухового исполнения представляют собой полый цилиндр со стенкой определённой толщины, имеющий с двух или четырёх сторон продольные разрезы замкового профиля. Диаметр полости цилиндра выполняется под определённую размерность труб.

Мягкие материалы для теплоизоляции представляют собой гибкий кожух со стенкой заданной толщины, имеющий продольный разрез или без него. Гибкую теплоизолирующую гильзу без разреза надевают на трубу до её монтажа, а разрез позволяет утеплить уже существующий трубопровод.

Жидкие материалы для теплоизоляции трубопроводов на улице подразделяются на:

Первая разновидность наносится с помощью специального устройства-распылителя, постепенно наращивающего слой теплоизоляции до необходимой величины.

Вторая разновидность применяется в виде слоя, наносимого обычным малярным валиком или кистью.

Каждый из перечисленных видов теплоизоляции имеет разновидности, отличающиеся материалом изготовления, технологией производства, физическими характеристиками, ценой и т. д., так как производители постоянно совершенствуют свойства выпускаемых изолирующих средств. Современный рынок, в зависимости от условий эксплуатации трубопровода, позволяет выбрать материал, максимально отвечающий требованиям конкретной ситуации.

Варианты расположения теплопровода на улице

При строительстве частного жилья встречается ситуация, когда необходимо не только развести и смонтировать систему отопления в помещениях самого строения, но и довести её до рядом расположенных жилых или хозяйственных построек.

Вторая ситуация — жильё подключают к проходящей поблизости тепломагистрали, или используют автономный отопительный котёл, расположенный в отдельно стоящем строении-котельной.

В таких случаях монтаж трубопровода между зданиями производят одним из следующих способов:

Каждый вариант прокладки трубопроводов имеет как общие для всех ситуаций принципы производства утепления, так и присущие только ему нюансы выполнения работ. При этом любой способ монтажа и утепления стальных трубопроводов предусматривает обязательную предварительную подготовку поверхности труб – зачистку и нанесение защитного антикоррозийного лакокрасочного покрытия.

Открытый (надземный) способ

Открытый способ прокладки трубопровода подразумевает его расположение на бетонных или стальных опорах определённой высот, установленных с расчётным шагом. Укладка труб непосредственно на грунт допускается только при сооружении временных магистралей.

При выборе теплоизоляционного материала в данном случае необходимо, кроме характеристик теплоносителя, руководствоваться и фактором доступности трубопровода в плане вероятности получения изоляцией случайных повреждений. Если трубы расположены на опорах выше человеческого роста, то они более защищены, чем низко смонтированный, доступный для человека и животных, трубопровод. Поэтому для расположенных на малой высоте труб защитные кожухи следует выбирать из оцинкованного металла большей толщины.

Не на последнем месте находится и эстетичность обустроенной теплоизоляции, поэтому использовать для защиты кожухи из кровельного железа без цинкового покрытия нежелательно — их периодически придётся покрывать защитным лакокрасочным слоем.

Важно! Если в качестве утеплителя трубопровода используются пенопластовые оболочки, являющиеся горючим материалом, то в теплоизоляции из пенопласта устраиваются поперечные разрывы, заполняемые негорючим материалом, например, минеральной ватой.

Подземный способ

Данная технология разделяется на два подвида:

• канальный – смонтированный трубопровод располагается под землёй в гильзе, принимающей на себя вес грунта;
• бесканальный – оборудованные теплоизоляцией трубы кладут непосредственно в вырытую траншею.

Канальный способ монтажа значительно повышает стоимость работ и в частных домах почти не применяется.

Прокладку трубопровода под землёй производят ниже отметки промерзания грунта, и для утепления труб не используют водопроницаемые материалы (минеральную вату), которые при подтоплении могут пропитаться водой и утратят изолирующие свойства.

Разновидности теплоизоляционных материалов и способы их применения для утепления труб на улице

Ассортимент теплоизолирующих материалов, несмотря на высокие требования к их характеристикам, сегодня очень широк, поэтому направляющим критерием при выборе, чем утеплить трубы системы отопления на улице, становится бюджет.

Вспененный полиэтилен

Пенополиэтилен (ППЭ) обоснованно считается одним из самых эффективных теплоизоляторов, так как его теплопроводность составляет всего лишь 0,035 Вт/м2 град. C – это в два раза ниже аналогичного показателя минеральной ваты (0,07 Вт/м2 град. C). Потребителю такой полиэтилен предлагается в рулонах, в листах и в виде гильз-чехлов различных размеров.

Эластичная пузырчатая структура ППЭ при рулонном его исполнении облегчает выполнение изоляции на запорной арматуре и трубопроводах сложной конфигурации, так как позволяет нарезать материал на полосы необходимой ширины и обмотать ею проблемные узлы. Полиэтилен пароводонепроницаем, поэтому является не только тепло, но и гидроизолирующим покрытием.

Удельная плотность ППЭ, в зависимости от структуры, составляет 32 – 35 кг/м куб., поэтому теплоизоляционная оболочка из него не создаёт значительных нагрузок на трубопровод и опоры.

Не смотря на то, что полиэтилен можно поджечь, горючесть его невысока (класс Г-2), и при воспламенении в отсутствие дополнительных источников огня ППУ быстро гаснет, при этом выделяемые им при горении вещества мало токсичны.

Для устройства теплоизоляции прямых участков трубопровода удобнее использовать гильзы из ППЭ (с боковым надрезом или без него), так как обмотка труб рулонным материалом с необходимым технологическим нахлёстом требует дополнительного укрепления изолирующего слоя вязальной проволокой или хомутами и выглядит не эстетично.

При множестве достоинств цена ППЭ не высока, что и обуславливает его высокую популярность среди владельцев частных домов.

Пенофол

Данный утеплитель является разновидностью ППЭ и отличается от него наличием с одной стороны слоя фольги, которая является отражателем тепловых волн, повышающим теплоизолирующие, а также и гидрофобные свойства оболочки.

Теплоизоляция из пенофола — фольгированного ППЭ также производится в виде рулонов, листов и цилиндрических оболочек.

Важно! Использование вспененного полиэтилена и пенофола ограничено верхней границей температуры применения в 85 градусов. Этого значения достаточно для использования материалов на трубопроводах автономной системы отопления, но более высокая температура магистралей центрального отопления ухудшает характеристики ППУ и делает его непригодным к применению в данных условиях.

Минеральная вата и изделия на её основе

Утеплять наружные трубы отопления обыкновенной или фольгированной минеральной ватой, обматывая магистраль полосой из этого материала с фиксацией вязальной проволокой, является самым давним способом теплоизоляции. Но популярность этой технологии, благодаря достаточно высокой эффективности её применения и доступности затрат, высока до сих пор — выбор минеральной ваты в качестве изолирующего материала при больших объёмах работ вполне оправдан.

Минеральная вата производится трёх разновидностей:

Первые две разновидности отвечают большинству требований, предъявляемым к теплоизоляции – имеют низкую теплопроводность, нейтральны по отношению к изолируемой поверхности, достаточно эластичны, химически стойки и пожаробезопасны. Что же касается шлаковой разновидности этого материала, то процесс её изготовления обуславливает наличие в такой вате остаточной кислотности, которая негативно действует на стальные трубопроводы – трубы в связи с этим приходится покрывать специальной краской, что перечёркивает преимущество шлаковаты в цене.

Однако, все три разновидности минеральной ваты в разной степени водопроницаемы и гигроскопичны , поэтому утепление из этих материалов необходимо защищать кожухами из оцинкованного железа, которые одновременно будут являться защитой и от механических повреждений.

Пенополиуретановая теплоизоляция

Пенополиуретан (ППУ) по фактуре производится эластичным (поролон), жёстким и напыляемым. В качестве теплоизоляции используется жёсткий и напыляемый пенополиуретан – эффективный и функциональный изолирующий материал, насчитывающий более 30 марок.

Все марки ППУ объединены следующими достоинствами:

• воздухопроницаемость;
• устойчивость к химическим веществам (выше, чем у пенополистирола-пенопласта);
• низкое влагопоглощение (хорошая гидрофобность).

Жёсткий полиуретан производится в виде сборной оболочки-скорлупы или цилиндров с монтажной прорезью, имеющих определённые размеры, с фольгированной наружной поверхностью. Изделия накладываются на трубу и фиксируются хомутами, термостойким герметиком или собственной самоклеящейся внутренней поверхностью.

Производятся также трубы, на которых уже выполнена теплоизоляция из ППУ с защитной оболочкой – так называемые предизолированные, которые соединяются между собой сваркой с последующей изоляцией лишь сварных соединений.

Напыляемый ППУ наносится на предварительно подготовленную поверхность трубопровода специальным устройством-распылителем послойно и, по мере застывания, толщину изоляционного слоя наращивают до расчётного значения. Для выполнения теплоизоляции по такой технологии необходимо специальное дорогостоящее оборудование и защитная спецодежда, поэтому в бытовых условиях она не применяется.

Вспененный каучук

Сырьём для этого высококачественного материала служит синтетический каучук, себестоимость изготовления которого гораздо ниже стоимости натурального материала, но качественные характеристики так же высоки.

Свойства вспененного каучука:

• высокая эластичность при большом запасе прочности на разрыв;
• низкая удельная плотность материала – 40 – 80 кг/м куб.;
• высокие теплоизоляционные характеристики;
• отсутствие усадки в процессе эксплуатации;
• низкая горючесть;
• нулевая паро- и водонепроницаемость;
• химическая инертность.

Каучуковая теплоизоляция производится в виде рулонного материала, листов определённого формата и трубок-гильз под стандартные размеры труб. При использовании вспененного каучука в качестве изоляции труб отопления на улице, необходимо применять защитные кожухи из оцинкованного кровельного железа, которые защитят материал от загрязнения пылью и механических повреждений, в том числе вандализма.

Ценовой диапазон каучуковой изоляции, в зависимости от толщины и производителя, достаточно широк и позволяет выбрать материал с объективным значением соотношения цена/качество.

Заключение

Огромный ассортимент теплоизоляционных материалов свидетельствует о важности выполнения защиты трубопроводов от теплопотерь и востребованности средств для достижения этой цели.

Важно! Большинство современных материалов, пригодных для использования в быту, позволяет выполнить работы по теплоизоляции самостоятельно. И всё же, прежде чем приступать к этой операции, целесообразно проконсультироваться, как утеплять трубы отопления на улице, у профессионалов, уже имеюших опыт работы с выбранным вами видом изоляционного покрытия.