Tepelné izolace potrubí

Recirkulace teplé vody je zařízení, které udržuje konstantní průtok v jednotce přívodu teplé vody. Díky této konstrukci je teplota teplé vody přesně regulována a nezávisí na provozním režimu topného zařízení.

Recirkulace je zvláště výhodná v domech vzdálených od komunikací, protože horká voda, která protéká kanály po dlouhou dobu, ztrácí teplo. V důsledku toho je toho zapotřebí více a takové výdaje nejsou oprávněné. Často je v příměstských objektech technická místnost úpravy vody výrazně vyjmuta z obytného prostoru, do kterého je nutné prodloužit dlouhé potrubí s tepelnými ztrátami.

Recirkulační jednotky jsou téměř vždy umístěny blíže k odběrům vody, v systémech, kde teplota vody stoupá: v akumulačních kamnech, sekundárních kotlových okruzích nebo nepřímotopných kotlích.

Recyklace samozřejmě vyžaduje dodatečné náklady na energii, ale pověsti o nich jsou přehnané. V topné sezóně teplo zůstává uvnitř objektu a zvyšuje teplotu vzduchu, a to již není zbytečné plýtvání. V létě lze systém vypnout.

Druhy tepelných izolací

Konstrukce recirkulace je okruh přívodu vody ze dvou kanálů uzavřených ve smyčce, který vyžaduje tepelnou izolaci. Za nejlepší možnost uspořádání systému se považují polyetylenové trubky (PEX) s nasouvacími lisovacími tvarovkami, např. STOUT PEX-a.

Jsou mnohem levnější než modely vyrobené z polypropylenu a kovoplastu a vydrží mnohem déle. Jejich instalace vyžaduje drahé vybavení, ale v případě potřeby si vystačíte s pronajatým ručním nářadím na krimpování.

1. Minerální vlna. Odolné vůči kritickým teplotám. Někteří výrobci uvádějí teplotní rozsah od -200 do +650 stupňů. Taková izolace není odolná vůči vysoké vlhkosti a její instalace je nepohodlná.
2. Pěnový polyethylen. Levný šedý potrubní materiál, žádaný v chatových a vícepodlažních stavbách. Nemá nejvyšší tepelně izolační parametry a nesnáší vlhkost a mínusové teploty.
3. Pěnová guma. Cenově dostupný, odolný proti vlhkosti a snadno se instaluje. Často se používá v klimatizačních systémech a systémech zásobování studenou vodou.

Tepelná izolace se liší nejen materiálem, ale i tvarem. Výrobky v rohožích jsou vhodné pro izolaci velkých vodovodních potrubí, kanalizací a vzduchotechnických systémů. K dispozici jsou také fólie a PVC krytiny. Slouží dlouhou dobu, jsou chráněny před mechanickým poškozením, UV zářením a mají atraktivní vzhled.

Izolace potrubí může mít lepicí vrstvu, což značně zjednodušuje instalační práce. Těsné přilnutí takového materiálu k povrchu snižuje tepelné ztráty. Kromě toho trh nabízí izolace z pěny a polyuretanové pěny a také stříkané termovrstvy.

Požadavky na tepelně izolační materiály

Podle stavebních předpisů je izolace vyžadována pro jakékoli topné systémy bez ohledu na parametry chladicí kapaliny a typ instalace potrubí. Pro maximální úsporu energie je zajištěna ochrana uzavíracích armatur, poklopů studní a komor a také spojovacích prvků.

Požadované vrstvy tepelné izolace:

1. Izolační.
2. Parozábrana.
3. Ochranný. Vyrobeno z kovu, hustého polymeru nebo netkané textilie.
4. Upevňovací prvky.

V některých situacích je vyžadováno vyztužení, aby se zabránilo deformaci zařízení a zhroucení měkkých vrstev.

Požadavky na výkon:

1. Tepelná odolnost. Izolace potrubí musí odolat vysokým teplotám (+700 stupňů v průmyslu a +105 stupňů v domácích podmínkách) bez uvolňování toxických látek.
2. Chemická odolnost. Produkty nemohou reagovat s organickými látkami.
3. Nízká tepelná vodivost.
4. Hydrofobnost. Ochranná vrstva musí odpuzovat vodu, aby nedocházelo ke korozi, zničení potrubí a nezvyšovaly se tepelné ztráty.
5. Paropropustnost. Schopnost izolace rychle schnout, když povrch kanálu navlhne.
6. Prodyšnost. Parametr, který zabraňuje vnikání prachu do materiálu.
7. Dlouhá životnost.

Výpočet objemu tepelné izolace potrubí

Tloušťka ochranné vrstvy se vypočítá s přihlédnutím k ceně materiálu, provozním nákladům, nákladům na energii a klimatickým podmínkám v konkrétním regionu. V praxi se výpočet provádí inženýrskými metodami, které zohledňují tepelný odpor tepelné izolace, parametry tepelné stability stěn koryta a zeminy za provozu a také odolnost proti prostupu tepla na rozhraní izolace a stěny kanálu.

Tepelný odpor zeminy se vypočítá pomocí Forchheimerova vzorce, který zahrnuje průměr potrubí a jeho hloubku. Pro výpočet optimální tloušťky izolační vrstvy a norem hustoty tepelného toku byl vyvinut speciální počítačový program, který lze použít na stránkách STOUT.

Kalkulačka umožňuje vypočítat objem tepelné izolace potrubí podél vnějšího povrchu konstrukce. Program vytváří konečný výsledek požadovaného objemu materiálů v metrech čtverečních a krychlových.

Příklad výpočtu tepelné izolace potrubí

Pro určení vhodné izolace je nutný výpočet požadované tloušťky a hustoty materiálu. To je nezbytné pro snížení energetických ztrát, snížení teplot potrubí a dosažení provozní bezpečnosti.

1. Teplota povrchu, který má být izolován.
2. Změny teploty v prostředí.
3. Povolené zatížení potrubí.
4. Mechanické vlivy (vibrace atd.)
5. Odhadované zatížení přímo na zařízení.
6. Náraz půdy a vozidel shora.
7. Součinitel tepelné vodivosti izolace.
8. Odolnost materiálu vůči deformaci.
9. Izolace potrubí minerální vlnou.
10. Příklad výpočtu tloušťky izolace pro zařízení.

Pokud například počítáte tepelnou izolaci pro topné zařízení:

1. vnější průměr – 0,6 m;
2. součinitel tepelné vodivosti materiálu – 0 W/(m K);
3. vnitřní – 0;
4. teplota vnější stěny – 725 K;
5. vnější povrch izolace – 333 K.

Výpočtem vychází tloušťka minimálně 0 m.

Výpočet se provádí pomocí jednoduchého vzorce Oi = 3,14 × (D + T) × T T – tloušťka tepelně izolační vrstvy;

D – vnější průměr;

Oi je objem tepelné izolace.

Normy pro tepelné izolace potrubí, SNIP

V drsných podmínkách našeho klimatu potřebují potrubní systémy a topné kanály dobrou ochranu před mrazem, korozí a špatným počasím. Proto musí být všechna vedení izolována v teplotním rozsahu od -45 do + 60 stupňů.

Tepelně izolační konstrukce jsou regulovány stavebními předpisy a předpisy (SNiP) 2.04.14-88.

Trh nabízí širokou škálu izolačních materiálů. Je důležité použít bitumen s výztuží, sklolaminát nebo sklolaminát.

Požadavky na produkt:

1. Energetická účinnost. Optimální poměr mezi cenou materiálu a náklady na tepelné ztráty po celou dobu životnosti.
2. Trvanlivost a spolehlivost. Izolační materiály musí odolávat teplotním změnám, chemickým a mechanickým vlivům bez ztráty komerční kvality.
3. Bezpečnost pro životní prostředí a lidi.

Projektování tepelných izolací potrubí

Moderní konstrukční standardy vyžadují vícevrstvé zařízení pro potrubní systémy. Často se pro tepelnou izolaci používá dvoutrubková technologie. Podle tohoto schématu je namontován tepelně ochranný kryt a všechny prvky jsou převedeny do jediné konstrukce. Povrch se stává kovovou nebo polymerovou trubkou.

Tepelně izolační vrstvy jsou vyrobeny z polyuretanové pěny litou metodou. Roztavená hmota se zavede do speciálního bednění. Ochranné pouzdro je vyrobeno z pozinkované oceli nebo polyethylenu. První materiál je vhodný do otevřeného prostoru a druhý do hluboké půdy.

Při vytváření takového ochranného pouzdra jsou měděné vodiče umístěny v izolaci na bázi polyuretanové pěny pro dálkové sledování stavu systémů a celistvosti tepelně izolační vrstvy.

Pokud produkty dorazí smontované, jsou jednoduše svařeny. K sestavení tepelně ochranného okruhu se používají teplem smrštitelné manžety nebo vrchní spojky s minerální vlnou a vrstvou fólie.

Tepelná izolace se používá pro liniové úseky potrubí, armatury, přírubové spoje a kompenzátory. Je nutné snížit tepelné ztráty a chránit pracovníky a třetí osoby před popáleninami. U potrubí používaných v nebezpečných výrobních zařízeních by teplota povrchů umístěných v místech přístupných personálu neměla být vyšší než 55 °C při teplotě okolí 25 °C.

Tepelná izolace zahrnuje tepelnou izolaci a krycí vrstvy a také upevňovací prvky. Tepelná izolace přírubových spojů, armatur a úseků potrubí podléhajících pravidelné kontrole musí být snímatelné. Pro tepelnou izolaci se používají materiály s nízkou tepelnou vodivostí, které nezpůsobují korozi kovového potrubí. Tepelná vodivost charakterizuje schopnost látky vést teplo z více zahřátých částí těla do méně zahřátých částí těla. Kvantitativní charakteristikou je součinitel tepelné vodivosti, měřený v mezinárodní soustavě jednotek SI ve W/m • K.

S tepelnou izolací kus po kusu jsou na potrubí instalovány hotové konstrukce (skořepiny, segmenty), které jsou nahoře upevněny železnými kroužky – obvazy. Minerální vlna, pěnobeton, polyuretanová pěna atd. se používají jako izolační materiály Minerální vlna je vláknitý materiál, který se získává z roztaveného skla, hornin nebo strusky. Lze jej použít pro tepelnou izolaci při teplotách do 700 °C. Pěnový beton je pórobeton, který má porézní strukturu díky přítomnosti bublin v celém svém objemu. Získává se procesem vytvrzování roztoku sestávajícího z cementu, písku, vody a pěnidla.

Skořepiny z polyuretanové pěny

Polyuretanová pěna je plynem plněný plast na bázi polyuretanů, z 85-90 % sestává z inertní plynné fáze. Tepelně izolační skořepiny z polyuretanové pěny ( rýže. vyšší) jsou duté válce o tloušťce stěny 30 až 150 mm a délce 1000 mm. Aretační spojení umožňuje spojení skořepin dohromady. Vyrábějí se pro trubky o průměru 25 až 1020 mm, pro které vyrábí i 90° ohyby, které pasují do válců a snadno se instalují. Použitý povlak je hliníková fólie, sklolaminát, pozinkovaný plech atd. Skořepiny mají strukturu uzavřených buněk, která zabraňuje pronikání vlhkosti. Tepelná izolace s pláštěm má řadu výhod: rychlá montáž a demontáž, možnost opakovaného použití, zajištění přístupu k poškozeným úsekům potrubí.

Továrně předizolované potrubí (rýže. níže) s tepelnou izolací na bázi polyuretanové pěny (PPU) a ochranným nátěrem z vysokohustotního polyetylenu se používají pro podzemní bezpotrubní topné sítě s teplotou chladiva do 130°C. Délka potrubí může dosáhnout 12 m. Teplovody mohou být vybaveny systémem pro provozní dálkové sledování technického stavu tepelné izolace, který umožňuje včasné odhalení a odstranění vznikajících závad. Systém využívá izolační čidlo vlhkosti, sestávající ze dvou signálních měděných vodičů umístěných v tepelně-izolační vrstvě potrubí. Systém umožňuje řídit vlhkost vrstvy tepelné izolace a vyhledávat místa, kde je vrstva tepelné izolace navlhčena nebo kde je přerušen signální vodič.

Ocelová trubka v izolaci z polyuretanové pěny

1 – centrovací podpora; 2 – izolace z polyuretanové pěny; 3 – plášť; 4 – ocelová trubka;

5 — vodiče-indikátory provozního systému dálkového ovládání

Tepelná vodivost izolovaných trubek z polyuretanové pěny je pouze 0,019-040 W/m • K je nízký ukazatel, proto tepelná izolace potrubí z polyuretanové pěny lépe zadržuje teplo a téměř nereaguje na změny teplot. Výsledkem je snížení tepelných ztrát z 30-35 % u ocelových trubek na 5-8 % u trubek v izolaci z polyuretanové pěny. Ocelové trubky a tvarovky v izolaci z polyuretanové pěny nejsou ovlivněny vlhkostí, agresivními chemickými sloučeninami (s výjimkou některých rozpouštědel a koncentrovaných kyselin) a bludnými proudy, které vedou ke korozi kovu. Životnost potrubí může dosáhnout 30 let nebo více.