Tepelná izolácia potrubí je súbor opatrení zameraných na zamedzenie výmeny tepla nimi prepravovaného média s okolím. Tepelná izolácia potrubí sa používa nielen vo vykurovacích systémoch a zásobovaní teplou vodou, ale aj tam, kde technológia vyžaduje prepravu látok s určitou teplotou, napríklad chladív.
Význam tepelnej izolácie je použitie prostriedkov, ktoré poskytujú tepelnú odolnosť voči výmene tepla akéhokoľvek druhu: kontaktné a vykonávané prostredníctvom infračerveného žiarenia.
Najväčšie uplatnenie, vyjadrené v číslach, je tepelná izolácia potrubí tepelných sietí. Na rozdiel od Európy v celom postsovietskom priestore dominuje centralizovaný vykurovací systém. Len v Rusku je celková dĺžka vykurovacích sietí viac ako 260 tisíc kilometrov.
Oveľa menej často sa izolácia pre vykurovacie potrubia používa v súkromných domácnostiach s autonómnym vykurovacím systémom. Len v niekoľkých severných regiónoch sú súkromné domy napojené na ústredné kúrenie s vykurovacími potrubiami umiestnenými na ulici.
Pre niektoré typy kotlov, napríklad výkonné plynové alebo naftové kotly, sa vyžaduje, aby požiadavky súboru pravidiel SP 61.13330.2012 „Tepelná izolácia zariadení a potrubí“ boli umiestnené oddelene od budovy - v kotolni niekoľko metrov. ďaleko od vyhrievaného objektu. V ich prípade fragment potrubia prechádzajúceho ulicou nevyhnutne potrebuje izoláciu.
Na ulici je potrebná izolácia vykurovacích potrubí pri inštalácii nad zemou aj pri skrytom položení - pod zemou. Posledná metóda je kanálová - do výkopu sa najskôr položí železobetónová priekopa a do nej sú už umiestnené rúry. Bezkanálový spôsob umiestnenia - priamo do zeme. Použité izolačné materiály sa líšia nielen tepelnou vodivosťou, ale aj odolnosťou voči pare a vode, trvanlivosťou a spôsobmi inštalácie.
Potreba izolácie potrubia prívodu studenej vody nie je taká zrejmá. Pri otvorenom prívode vody nad zemou sa však bez neho nezaobídete – potrubia treba chrániť pred zamrznutím a následným poškodením. Ale vo vnútri budov musia byť vodovodné potrubia tiež izolované - aby sa zabránilo kondenzácii vlhkosti na nich.
Sklenená vlna, minerálna vlna
Izolačné materiály overené praxou. Spĺňajte požiadavky SP 61.13330.2012, SNiP 41-03-2003 a normy požiarnej bezpečnosti pre akýkoľvek spôsob inštalácie. Sú to vlákna s priemerom 3-15 mikrónov, svojou štruktúrou blízke kryštálom.
Sklená vlna sa vyrába z odpadu z výroby skla, minerálnej vlny z trosky s obsahom kremíka a silikátového odpadu z hutníctva. Rozdiely v ich vlastnostiach sú nepatrné. Dostupné vo forme kotúčov, šitých rohoží, dosiek a lisovaných valcov.
Je dôležité dávať si pozor na materiály a vedieť s nimi správne narábať. Akékoľvek manipulácie sa musia vykonávať v ochranných kombinézach, rukaviciach a respirátore.
Inštalácia
Potrubie je obalené alebo vystlané vatou, čím sa zabezpečí rovnomerná hustota výplne po celej ploche. Potom sa izolácia bez prílišného tlaku upevní pomocou pletacieho drôtu. Materiál je hygroskopický a ľahko navlhčí, takže izolácia vonkajších potrubí z minerálnej alebo sklenenej vlny vyžaduje inštaláciu parotesnej vrstvy vyrobenej z materiálu s nízkou paropriepustnosťou: strešná lepenka alebo polyetylénová fólia.
Na ňu sa položí krycia vrstva, ktorá zabráni prenikaniu zrážok – plášť z plechovej krytiny, pozinkovaného železa alebo hliníkového plechu.
Čadičová (kamenná) vlna
Hustejšie ako sklenená vata. Vlákna sú vyrobené z taveniny gabro-čadičových hornín. Absolútne nehorľavý, krátkodobo odoláva teplotám až 900° C. Nie všetky izolačné materiály, ako čadičová vata, môžu byť v dlhodobom kontakte s povrchmi zahriatymi na 700° C.
Tepelná vodivosť je porovnateľná s polymérmi, pohybuje sa od 0,032 do 0,048 W/(m K). Vysoké ukazovatele výkonu umožňujú využiť jeho tepelnoizolačné vlastnosti nielen pre potrubia, ale aj pre inštaláciu horúcich komínov.
Dostupné v niekoľkých verziách:
- ako sklenená vlna, v kotúčoch;
- vo forme rohoží (zošívané rolky);
- vo forme valcových prvkov s jednou pozdĺžnou štrbinou;
- vo forme lisovaných úlomkov valca, takzvaných mušlí.
Posledné dve verzie majú rôzne modifikácie, líšia sa hustotou a prítomnosťou fólie odrážajúcej teplo. Drážka valca a okraje plášťov môžu byť vyrobené vo forme čapového spoja. 
SP 61.13330.2012 obsahuje pokyny, že tepelná izolácia potrubí musí spĺňať požiadavky bezpečnosti a ochrany životného prostredia. Čadičová vlna sama o sebe plne vyhovuje tomuto návodu.
Výrobcovia sa často uchyľujú k trikom: na zlepšenie spotrebiteľského výkonu - aby získali hydrofóbnosť, väčšiu hustotu a paropriepustnosť, používajú impregnácie na báze fenolformaldehydových živíc. Preto ho nemožno nazvať 100% bezpečným pre ľudí. Pred použitím čadičovej vlny v obytnej zóne je vhodné preštudovať si jej hygienický certifikát.
Inštalácia
Izolačné vlákna sú pevnejšie ako sklenená vata, takže je takmer nemožné, aby sa jej častice dostali do tela cez pľúca alebo kožu. Pri práci sa však stále odporúča používať rukavice a respirátor.
Inštalácia valcovaných plechov sa nelíši od spôsobu izolácie vykurovacích potrubí sklenenou vlnou. Tepelná ochrana vo forme škrupín a valcov je pripevnená k rúram pomocou montážnej pásky alebo širokého obväzu. Napriek určitej hydrofóbnosti čadičovej vlny si rúry izolované ňou vyžadujú aj vodotesný, paropriepustný plášť vyrobený z polyetylénu alebo strešnej lepenky a dodatočný plášť vyrobený z cínu alebo hustej hliníkovej fólie.
Penový polyuretán (polyuretánová pena, PPU)
Znižuje tepelné straty o viac ako polovicu v porovnaní so sklenou vatou a minerálnou vlnou. Medzi jeho výhody patrí: nízka tepelná vodivosť, výborné hydroizolačné vlastnosti. Životnosť deklarovaná výrobcami je 30 rokov; Rozsah prevádzkových teplôt je od -40 do +140 °C, maximálna krátkodobo odolná je 150 °C.
Hlavné značky polyuretánovej peny patria do skupiny horľavosti G4 (vysoko horľavé). Keď sa zloženie zmení pridaním retardérov horenia, priradí sa im G3 (normálne horľavé).
Hoci je polyuretánová pena výborná ako izolačný materiál pre vykurovacie potrubia, majte na pamäti, že SP 61.13330.2012 povoľuje použitie takejto tepelnej izolácie len v rodinných domoch a SP 2.13130.2012 obmedzuje ich výšku na dve podlažia.
Tepelnoizolačný náter sa vyrába vo forme škrupín - polkruhových segmentov s perom a drážkou na koncoch. Hotové oceľové rúry izolované z polyuretánová pena s ochranným plášťom vyrobeným z polyetylénu.
Inštalácia
Plášte sú pripevnené k vykurovaciemu potrubiu pomocou spojok, svoriek, plastového alebo kovového obväzu. Rovnako ako mnohé polyméry, materiál netoleruje dlhodobé vystavenie slnečnému žiareniu, takže otvorené zemné potrubie pri použití plášťov PPU vyžaduje kryciu vrstvu, napríklad pozinkovanú oceľ.
Pri podzemnom umiestnení bez potrubia sa tepelnoizolačné výrobky ukladajú na vodotesné a teplotne odolné tmely alebo lepidlá a vonkajšia strana je izolovaná vodotesným náterom. Postarať sa treba aj o antikoróznu úpravu povrchu kovových rúr – ani lepený spoj plášťov nie je dostatočne tesný, aby nedochádzalo ku kondenzácii vodných pár zo vzduchu.
Expandovaný polystyrén (penový plast, EPS)
Vyrába sa vo forme škrupín, vzhľadovo sa prakticky nelíši od polyuretánovej peny - rovnaké rozmery, rovnaké uzamykacie spojenie pero-drážka. Ale teplotný rozsah použitia od -100 do +80 °C pri všetkej tejto vonkajšej podobnosti znemožňuje alebo obmedzuje jeho použitie na tepelnú izoláciu vykurovacích potrubí.
SNiP 41-01-2003 „Vykurovanie, vetranie a klimatizácia“ uvádza, že v prípade dvojrúrkového systému zásobovania teplom môže maximálna teplota prívodu dosiahnuť 95 °C. Pokiaľ ide o stúpačky spätného vykurovania, nie všetko je také jednoduché: predpokladá sa, že teplota v nich nepresahuje 50 ° C.
Penová izolácia sa častejšie používa pre studenú vodu a kanalizačné potrubia. Môže sa však použiť aj nad inými izolačnými materiálmi s vyššou prípustnou teplotou použitia.
Materiál má množstvo nevýhod: je vysoko horľavý (aj s prídavkom retardérov horenia), netoleruje chemické vplyvy (rozpúšťa sa v acetóne) a pri dlhšom vystavení slnečnému žiareniu sa rozpadá na guľôčky.
Existujú aj iné nepolystyrénové peny – formaldehydové, alebo skrátene fenolové. V skutočnosti ide o úplne iný materiál. Nemá tieto nevýhody a úspešne sa používa ako tepelná izolácia pre potrubia, ale nie je tak rozšírená.
Inštalácia
Plášte sú pripevnené k rúre pomocou obväzu alebo fóliovej pásky, môžu byť prilepené k rúre a k sebe navzájom.
Penový polyetylén
Teplotný rozsah, pri ktorom je povolené použitie penového polyetylénu s vysokou hustotou, je od -70 do +70 °C. Horná hranica nie je kompatibilná s maximálnou teplotou vykurovacieho potrubia, zvyčajne akceptovanou vo výpočtoch. To znamená, že materiál je málo použiteľný ako tepelná izolácia pre potrubia, ale môže byť použitý ako izolačná vrstva nad tepelne odolnou vrstvou.
Izolácia z penového polyetylénu nenašla prakticky žiadne alternatívne využitie ako ochrana proti zamrznutiu vodovodných potrubí. Veľmi často sa používa ako parozábrana a hydroizolácia.
Materiál sa vyrába vo forme plechov alebo vo forme flexibilnej hrubostennej rúry. Posledná forma sa používa častejšie, pretože je vhodnejšia na izoláciu vodovodných potrubí. Štandardná dĺžka je 2 metre. Farba sa mení od bielej po tmavosivú. Môže byť pokrytá hliníkovou fóliou, ktorá odráža IR žiarenie. Rozdiely sa týkajú vnútorných priemerov (od 15 do 114 mm), hrúbky steny (od 6 do 30 mm).
Aplikácia zabezpečuje, že teplota na potrubí je nad rosným bodom, čo znamená, že zabraňuje tvorbe kondenzácie.
Inštalácia
Jednoduchým spôsobom s horšími výsledkami parozábrany je narezanie penového materiálu pozdĺž malej priehlbiny pozdĺž bočnej plochy, otvorenie okrajov a nasadenie na potrubie. Potom ho po celej dĺžke oblepte montážnou páskou.
Zložitejším riešením (a nie vždy realizovateľným) je vypnúť vodu, úplne rozobrať izolované časti vodovodného systému a nasadiť pevné časti. Potom dajte všetko späť dohromady. Zaistite polyetylén pomocou spojok. V tomto prípade sa zraniteľným bodom stane iba spojenie segmentov. Dá sa prilepiť alebo aj omotať páskou.
Penová guma
Penová syntetická guma so štruktúrou uzavretých buniek je najuniverzálnejším materiálom na uchovanie tepla a chladu. Určené pre teplotný rozsah od -200 do +150 °C. Spĺňa všetky požiadavky na bezpečnosť životného prostredia.
Používa sa ako izolácia potrubí studenej vody, izolácia vykurovacích potrubí a často sa vyskytuje v chladiacich a ventilačných systémoch. Vykurovacie potrubia položené vo vnútri budov a izolované gumou nevyžadujú inštaláciu parotesnej vrstvy.
Vonkajšie podobný penovému polyetylénu je dostupný aj vo forme dosiek a flexibilných hrubostenných rúr. Inštalácia sa tiež prakticky nelíši, okrem toho, že takáto tepelná izolácia rúr môže byť pripevnená lepidlom.
Tekutá izolácia
Úspešne sa použila technológia, ktorá vám umožňuje nezávisle nastriekať penu z polyuretánovej kompozície na hotové konštrukcie. Vynikajúce adhézne vlastnosti umožňujú jeho použitie nielen na izoláciu potrubí, ale aj na iné prvky vyžadujúce izoláciu: základy, steny, strechy. Náter okrem tepelnej ochrany poskytuje hydro, parozábranu a poskytuje antikoróznu odolnosť.
Záver
Správna inštalácia tepelnej izolácie je zárukou, že potrubie nestratí teplo a spotrebiteľ nezmrzne. Zamrznutie prívodného potrubia studenej vody vždy vedie k jeho prasknutiu. Donedávna bola sklenená vata obvyklým izolačným materiálom pre skryté a otvorené rozvody kúrenia. Jeho nedostatky vychádzajú jeden z druhého. Tento náter vyžaduje neustále monitorovanie.
Dokonca aj pri miernom poškodení ochrannej povrchovej vrstvy znižuje paropriepustnosť a hygroskopickosť všetky úspory na nulu. Vlhkosť spôsobuje nízky tepelný odpor a predčasné zlyhanie. Moderné izolačné materiály s bunkovou štruktúrou, inertné voči účinkom pary a vody: polyuretánová pena, penová guma, polyetylénová pena pomôžu výrazne zlepšiť situáciu.
