Порядок проведения расчётов
Без выполнения расчётов нельзя выбрать оптимальный материал, определить подходящую толщину. Без этого невозможно определить, какой плотностью будет обладать тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Среди факторов, оказывающих влияние на конечный результат подсчётов:
- проведение тепла.
- Способность защищать от деформаций.
- Воздействия механического типа.
- То, какой является температура на изолируемых поверхностях.
- Вибрация на оборудовании и возможность его появления.
- Температурный показатель в окружающей среде.
- Предел по допустимой нагрузке.
Не обойтись и без учёта нагрузки, которая возникает при взаимодействии оборудования или трубопроводов с окружающим грунтом и транспортными средствами, которые проходят по поверхности. Специальные формулы используются для любых систем по передаче тепла, которые бывают стационарными, нестационарными.
Представляем серию формул для самостоятельного расчета толщины теплоизоляции.
Расчёт для теплоизоляции искусственно адаптируется ко всем условиям эксплуатации, характерным для того или иного и трубопровода или оборудования. Сами условия формируются при участии:
- Строительных материалов для подготовки к сменам времён года.
- Влажности, способствующей ускорению теплообмена.
Профессиональные компании предоставляют исполнителям инженерные данные для будущего строительства. Какие именно требования оказывают наибольшее влияние на выбор подходящих изоляционных покрытий?
- Теплопроводность.
- Звукоизоляция.
- Возможность поглощать или отталкивать воду.
- Уровень паропроницаемости.
- Негорючесть.
- Плотность.
- Сжимаемость.
Способы расчета
Для того чтобы определиться с выбором подходящего утеплителя, необходимо рассчитать оптимальную толщину и плотность материала для конкретного случая. Такой расчет позволяет не только уменьшить потери тепла, но и снизить саму температуру труб, с целью их безопасного использования.
Какие факторы нужно учитывать при расчете?
- Температуру утепляемой поверхности;
- Температурные перепады окружающей среды;
- Наличие механических воздействий (например, вибрации и т.д.);
- Допустимые нагрузки на трубы;
- Нагрузки от вышележащего грунта и транспортных средств;
- Коэффициент теплопроводности, которой обладает выбранный утеплитель;
- Стойкость изолирующего материала к деформации.
Изоляция трубопровода минеральной ватой
Важно! В СНиП 41-03-2003 четко прописано, какими должны быть характеристики утеплительных материалов для различных типов трубопроводов и условий эксплуатации. К примеру, для утепляемых труб температурой ниже 12º C , по требованиям СНиП, в теплоизоляции должно предусматриваться наличие пароизоляционного слоя.
Сейчас мы рассмотрим расчет теплоизоляции трубопровода – два проверенных способа, каждый из которых по-своему удобен и надежен.
Инженерный расчет при помощи формул
Оптимальную толщину слоя утеплителя находят путем технико-экономического расчета: толщина материала определяется исходя из его сопротивления температурам – не менее 0,86 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром меньше или равным 25 мм, и 1,22 (ºC м²/Вт) для труб с диаметром больше 25 мм.
Приведенная ниже информация будет полезна при проведении инженерных расчетов теплоизоляции для различных трубопроводов. В качестве примера мы рассчитаем необходимую толщину утеплителя для выпускного коллектора высокофорсированного дизеля.
Полное температурное сопротивление утеплительной конструкции для цилиндрической трубы находится по следующей формуле:
Формула нахождения температурного сопротивления утеплителя
- dиз – наружный диаметр утеплителя для трубы;
- dн – наружный диаметр трубы;
- из – коэффициент теплопроводности утеплительного материала;
- в – коэффициент теплоотдачи от утеплителя к воздуху.
Линейная плотность потока тепла:
Нахождение линейной плотности теплового потока
- tн – температура наружной стенки трубы;
- tиз – температура поверхности утеплительного слоя.
Температура внутренней стенки утеплителя трубы:
Нахождение температуры внутренней стенки утеплителя трубопровода
- dв – внутренний диаметр трубы;
- г – коэффициент отдачи тепла от газа к стенке;
- т – коэффициент теплопроводности материала, из которого сделана труба.
Формула нахождения теплового баланса:
Нахождение теплового баланса
С ее помощью определяется необходимый наружный диаметр утеплителя для трубы (dиз). Затем вычисляется расчет толщины теплоизоляции трубопроводов по формуле:
Нахождение толщины утеплителя
Пример расчета: поставлена задача – рассчитать теплоизоляцию для трубопровода высокофорсированного дизеля.
Имеются следующие значения:
- наружный диаметр трубопровода – 0,6 м;
- его внутренний диаметр – 0,594 м;
- температура наружной стенки трубопровода – 725 K;
- температура наружной поверхности утеплителя – 333 K;
- коэффициент теплопроводности утеплителя – 0,11 Вт/(м K).
Подставив все значения в формулы, данные выше, мы получаем необходимую толщину утеплителя для трубопровода – не менее 0,1 м.
Совет! Если вы считаете, что у вас не получится правильно воспользоваться вышеприведенными формулами, то обратитесь за помощью к инженерам. Они произведут профессиональный расчет, что позволит вам быть уверенным – теплоизоляция получится действительно качественной. Цена на услуги специалиста вполне приемлема и доступна каждому.
Если вы все же решили самостоятельно проделать всю работу, то помните, расчет толщины утеплителя для трубопровода должен осуществляться под конкретные условия – от утеплительного материала, до сезонных температурных перепадов на улице и влажности воздуха. Кстати, влажность значительно ускоряет теплообмен и снижает эффективность некоторых утеплителей (например, минеральной ваты).
Онлайн калькулятор – незаменимый помощник в расчетах теплоизоляции
Помимо услуг квалифицированного инженера есть вариант воспользоваться онлайн помощником. Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов абсолютно бесплатная программа, не требующая инсталляции и какой-либо оплаты. С ее помощью можно своими руками, да к тому же за считанные минуты произвести точное вычисление.
Вот, собственно, так выглядит онлайн помощник
Пользоваться калькулятором достаточно просто.
Сначала предлагается выбрать одну из четырех задач:
- утепление трубопровода с целью обеспечить заданную температуру на поверхности изоляции;
- утепление трубопровода с целью предотвратить замерзание содержащейся в нем жидкости;
- утепление трубопровода с целью предотвратить конденсацию влаги на поверхности изоляции;
- утепление трубопровода водяной тепловой сети двухтрубной подземной канальной прокладки.
Далее вам будет предложено ввести некоторые данные, необходимые для расчета:
- утеплительный материал (в предложенном списке вы непременно найдете тот утеплитель, который предпочли);
- наружный диаметр трубопровода (мм);
- температура утепляемой поверхности (ºC);
- сколько времени проходит до замерзания воды в состоянии инерции;
- наличие защитного покрытия (металлическое или же неметаллическое);
- средняя температура теплоносителя (воды и т.д.).
Вводим все необходимые параметры
Теперь останется лишь нажать кнопку «рассчитать» и получить максимально точный результат.
Примерно в такой форме будет выдан результат
Тепловая изоляция трубопроводов и её суть
Применяя изоляцию теплового вида, производители облегчают себе осуществление тех или иных процессов по технологии. Это решение широко используется во многих сферах промышленности:
- Металлургической.
- Пищевой.
- Нефтеперерабатывающей.
- Химической.
Но большего внимания изоляция удостаивается от представителей энергетики. В данном случае объекты теплоизоляции имеют вид:
- Труб для дыма.
- Устройств по обмену тепла.
- Аккумуляторных баков, где хранится горячая вода.
- Турбин с газом и паром.
Тепловая изоляция трубопроводов используется на аппаратах, которые располагаются как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это актуальное решение для теплоизоляции оборудования, например резервуаров, в которых хранится вода вместе с теплоносителями. Ряд жёстких требований предъявляется к эффективности изоляционных покрытий.
Монтаж изоляции
Расчет количества изоляции во многом зависит от способа ее нанесения. Это зависит от места применения – для внутреннего или наружного изолирующего слоя.Его можно выполнить самостоятельно или использовать программу – калькулятор для расчета теплоизоляции трубопроводов. Покрытие по наружной поверхности используется для водяных трубопроводов горячего водоснабжения при высокой температуре с целью ее защиты от коррозии. Расчет при таком способе сводится к определению площади наружной поверхности водопровода, для определения потребности на погонный метр трубы.
Для труб для водопроводных магистралей применяется внутренняя изоляция. Основное ее назначение – защита металла от коррозии. Ее используют в виде специальных лаков или цементно-песчаной композиции слоем толщиной несколько мм.Выбор материала зависит от способа прокладки – канальный или бесканальный. В первом случае на дне отрытой траншее размещаются бетонные лотки, для размещения. Полученные желоба закрываются бетонными же крышками, после чего канал заполняется ранее вынутым грунтом.Бесканальная прокладка используется, когда рытье теплотрассы не представляется возможным.
Для этого нужно специальное инженерное оборудование. Расчет объема тепловой изоляции трубопроводов в онлайн-калькуляторах является достаточно точным средством, позволяющим рассчитать количество материалов без возни со сложными формулами. Нормы расхода материалов приводятся в соответствующих СНиП.Опубликовано: Декабрь 29, 2017(4оценок, среднее: 5,00из 5)Загрузка…
- Дата: 15-04-2015Комментариев: Рейтинг: 26
Правильно произведенный расчет тепловой изоляции трубопровода позволяет существенно увеличить срок эксплуатации труб и уменьшить их теплопотериОднако для того чтобы не ошибиться в подсчетах, важно учитывать даже незначительные нюансыТеплоизоляция трубопроводов предотвращает образование конденсата, снижает теплообмен труб с окружающей средой, обеспечивает работоспособность коммуникаций.
При ремонте покрытия следует выбирать тот же материал, который и был ранее. Если он по каким-либо условиям не удовлетворяет требованиям, то заменять следует всю изоляцию, чтобы не происходило теплопотерь, не возникло участков, подверженных коррозии.Получается прокладка «труба в трубе». Процесс работ простой, с ним справится даже новичок. Пенополиуретан в жидком виде наносится на поверхность, после чего он застывает, образуя прочную и крепкую скорлупу.
Если он по каким-либо условиям не удовлетворяет требованиям, то заменять следует всю изоляцию, чтобы не происходило теплопотерь, не возникло участков, подверженных коррозии.
Автоматизированный расчет объема изоляции круглых поверхностей, таких как трубы, воздуховоды и трубопроводы, по наружному диаметру.Калькулятор рассчитывает объем изоляции в метрах кубических, а также площадь изоляции в метрах квадратных.Согласно технической части сборника ФЕР26:2. Правила исчисления объемов работ2.1 Объем изоляции «в деле» (Ои) м3, приходящийся на 1 м длины трубопроводов или оборудования цилиндрической формы, исчисляется по формуле:Ои = 3,14 × (Д + Т) × Т, гдеТ- толщина изоляционного слоя, м;Д- наружный диаметр трубопровода или оборудования, м.2.2. Длина изолируемых трубопроводов, а также оборудования цилиндрического и прямоугольного сечений и т. п.
определяется по осевой линии для каждого сечения, причем арматура и фланцы, фитинги и т. д. из длины не исключаются.2.3. Периметр многоугольного и подобного сечения определяется как среднеарифметическая величина периметров внутренней и наружной поверхности изоляции.2.4. Объем изоляции отдельных мест у контрольно-измерительных приборов и арматуры, а также возле всякого рода люков, штуцеров, отверстий на оборудовании учтен расценками, при этом длина изолируемых трубопроводов измеряется без вычета указанных мест.Для получения результата введите в поля формы значения.Понравился калькулятор? Поделись с друзьями
Найдите угол ABC равнобедренной трапеции ABCD, если диагональ AC образует с основанием AD и * Трапеция Математика / Русский язык 9 класс.
Почему нельзя экономить на изоляции?
Главные коммуникации, сооружаемые самостоятельно, нередко собирают из труб, имеющих высокий коэффициент теплопроводности. Такие материалы довольно легко отдают тепло, охотно перенимая температуру внешней среды. Эта операция исправляет такое поведение труб. Технология изоляции трубопроводов требует детального рассмотрения, так как этот этап пропустить нельзя. В противном случае впоследствии хозяева столкнутся с очень неприятными фактами.
- Трубопроводы ГВС. Неизолированная система станет причиной серьезного снижения температуры воды. Следствием станет некомфортность использования сетей, большие расходы, появляющиеся из-за необходимости дополнительного подогрева воды. Кроме того, более низкая температура превратит жидкость в идеальную среду для размножения бактерий в автономных системах, где вода не защищена от микроорганизмов «улучшайзерами».
- Системы холодного водоснабжения. Нагрев прохладной воды летом — первое, от чего предохраняет теплоизоляция. Появление конденсата угрожает металлическим трубопроводам, которые из-за контакта с жидкостью получают повреждения, а значит, в любое время в системе может возникнуть протечка. Замерзание воды нередко становится причиной лопнувших труб.
- Самотечная канализация. В этом случае обычно не требуется утепление. Однако исключение есть: это системы, проложенные неглубоко, с небольшим уклоном. Если канализация имеет большую протяженность или много поворотов, то риск только возрастает. Таким трубопроводам всегда грозят пробки и засоры.
- Теплогенераторы в котельной. Если пренебречь изоляцией обвязки прибора, то можно столкнуться со значительными потерями тепла. К тому же для владельцев всегда существует риск получить ожоги.
Таким образом, теплоизоляция решает две основные задачи: предупреждает аварийные ситуации и дает возможность сократить расходы на энергию, использующуюся для нагрева теплоносителя. Поэтому необходимость этой операции не будет оспаривать никто. Защита труб — мероприятие неотъемлемое. Оно позволяет не только повысить эффективность систем, но и избежать незапланированных трат на ремонт, который потребует времени и сил. Помимо двух главных задач есть еще функция, которую способна выполнять теплоизоляция. Иногда ее организуют, чтобы снизить шумность системы.
Расчет изоляционных материалов трубопроводов
Расчеты изоляции для трубопроводов провести несложно, для удобства рекомендуется пользоваться специальными калькуляторами.
Есть ряд действий, которые позволяют предварительно определить объемы материалов. Перед тем как начинать расчеты, следует сразу определиться, какой именно тип утеплителя будет использован. Изоляторы отличаются не только внешне, но и условиям укладки, свойствами.Для изоляции трубопроводов могут применяться окрасочные вещества.Качество материалов высокое, слой получается тонким, но прочным, полностью выполняющим все функции. Расчет делается таким образом:
Используется формула вычисления площади цилиндра S=2πr(h+r), где r – радиус основания трубы, h – параметр длины трубы, π – константа, приближенное значение для данного случая используется 3,14. Полученное значение и есть площадь окраски. Далее следует согласно инструкции производителя определить расход материала.Схема расчета теплоизоляции для трубы.При использовании обычных изоляционных материалов расчеты проводятся намного проще. Необходимо определить объем для внутренней части трубы и внешней. Для этого применяется формула V=πr2h, где:
- V – объем трубопровода; r – значение радиуса (внешнего или внутреннего); h – длина трубы; π равно 3,14.
Отдельно вычисляется значение внутреннего и внешнего радиуса, полученная разница и будет равна объему всего материала изоляции трубопровода. Обертывание – это вариант внешней изоляции. В данном случае расчет выполняется аналогично по первой указанной формуле, но требуется учитывать толщину материала, так как она оказывает влияние на количество.
Стекловата, минеральная вата
Проверенные практикой эксплуатации изоляционные материалы. Отвечают требованиям СП 61.13330.2012, СНиП 41-03-2003 и нормам пожарной безопасности при любом способе прокладки. Представляют собой волокна диаметром 3-15 мкм, по структуре близкие к кристаллам.
Стекловата изготавливается из отходов стекольного производства, минвата из кремнийсодержащих шлаков и силикатных отходов металлургии. Различия их свойств незначительны. Выпускаются в виде рулонов, прошивных матов, плит и опрессованных цилиндров.
Монтаж
Трубу оборачивают или обкладывают ватой, обеспечивая равномерную плотность заполнения по всей поверхности. Затем изоляцию, не слишком передавливая, фиксируют с помощью вязальной проволоки. Материал гигроскопичен и легко намокает, поэтому изоляция наружных трубопроводов из минеральной или стеклянной ваты требует установки пароизоляционного слоя из материала с низкой паропроницаемостью: рубероида или полиэтиленовой пленки.
Поверх него размещается покровный слой, препятствующий проникновению осадков – кожух из кровельной жести, оцинкованного железа или листового алюминия.
Надо ли утеплять трубы в подвале дома
Надо ли утеплять полипропиленовые трубы в подвале? Если вы не провели при строительстве утепление ленточного фундамента. то защитить коммуникации от потерь тепла просто необходимо. Если загородный дом редко эксплуатируется в зимний период, то коммуникации могут промерзнуть, независимо от того, какой материал используется для трубы водопровода – металлопластик, труба пнд или оцинкованная сталь.
При входе холодной водопроводной трубы в теплое помещение на ней всегда будет образовываться конденсат. Если труба будет изолирована, то вы защитите помещение от возможного появления сырости. Трубы отопления в подвале также нуждаются в теплоизоляции, чтобы не тратить лишнее тепло в данном помещении, а перенаправить его по максимуму в жилые помещения, снизив свои затраты на отопление.
Разновидности утеплительных материалов
Теплоизоляция труб отопления осуществляется после приобретения материала, но до этого момента необходимо узнать о характеристиках и преимуществах утеплителя, а также области его применения. После этих данных удастся подобрать наиболее подходящий и эффективный вариант.
Пенополиуретан
Данный утеплитель состоит из ребер и стенок, которые образуют цельную конструкцию твердой формы. Он создает теплоизоляционную скорлупу, которая обладает высоким уровнем прочности, при этом достаточно эффективно удерживая тепло внутри отопительной сети. Пенополиуретан обладает такими положительными качествами:
- не имеет запаха и не является токсичным;
- не поддается гниению;
- он экологически безвреден для организма человека;
- имеет превосходные диэлектрические качества;
- материал устойчив к разному роду климатических воздействий, благоприятно подходя для использования вне помещения;
- достаточно крепкий утеплитель, исключающий возможность поломок трубопровода под воздействия механических нагрузок снаружи.
Его единственным ощутимым недостатком является высокая стоимость.
Минвата
Обладая существенным уровнем эффективности, является довольно востребованной среди теплоизоляторов. Она состоит из минеральной ваты, и имеет ряд своих особенностей:
- вата обладает низким поглощением влаги, благодаря обработке специальными составами в процессе изготовления;
- высокая степень термоустойчивости, что при нагреве обеспечивает сохранение теплоизоляционных и механических параметров на первичном уровне;
- является экологически безвредной, не содержа в составе токсических веществ;
- ей не страшны воздействия со стороны кислот, растворителей и других химических растворов.
Минеральная вата отлично подходит для использования в качестве теплоизолятора для труб отопительных сетей. Она довольно часто устанавливается на трубопроводах, что подвергаются беспрерывному нагреву большой силы.
Вспененный полиэтилен
Не наносит вреда человеческому организму. Он не боится существенных перепадов температур и является устойчивым к воздействию влаги. Утеплитель достаточно популярен среди покупателей. Имеет форму трубки с конкретной толщиной, в которой проделан надрез. Используется в качестве теплоизоляционного материала для труб отопительной сети, а еще при утеплении теплого и холодного водопровода.
Он сберегает свои свойства при использовании совместно с другими стройматериалы, среди которых бетон, известь и прочие.
Пенофол
Этот утеплитель для труб отопления появился на рынке совсем недавно, являясь отражающим теплоизолятором, который состоит из фольги из алюминия и ячеистого полиэтилена. Благодаря 2-м слоям материал обладает превосходными тепловыми показателями, из-за чего он довольно востребован среди покупателей. Фольгоизол имеет ряд особенностей:
- довольно легкий монтаж, не требующий специальных средств защиты;
- он экологически безвредный, не выделяющий токсичных веществ;
- обладает продолжительным сроком службы;
- имеет широкую сферу использования, подходя для применения как внутри помещения, так и снаружи.
Пенофол распространяется в рулонах с разнообразным уровнем плотности полиэтиленового слоя. При выборе толщины следует отталкиваться от будущих условий использования теплоизолятора. Двойной слой способствует удерживанию тепла в закрытом пространстве, достигая максимально допустимой эффективности.
Особенности расчета по формулам
Необходимая толщина утепляющего материала рассчитывается, применяя технико – экономический метод. В данном случае показатель толщины зависит от уровня сопротивления температурным значениям: от 0.86 ºC м² на ватт, если диаметр трубопрокатов менее двадцати пяти миллиметров, от 1.22 ºC м² на ватт при сечении трубы свыше двадцати пяти миллиметров.Для того, чтобы рассчитать теплоизоляцию по формулам, необходимо вычислить следующие параметры:1.наружное сечение трубопровода.2.внутреннее сечение трубопровода.3.показатель температуры стенки снаружи трубы.4.показатель температуры верхней поверхности утепляющего материала.5.значение коэффициента теплопроводности утепляющего материала.Внимание! Данные значения необходимо подставить в инженерные формулы, чтобы получить толщину материала для утепления.Для более точного расчета лучше прибегнуть к помощи профессионалов, которые произведут подсчеты, чтобы теплоизоляция выполняла свои функции на высоком уровне.Рассчитывая толщину самостоятельно, следует учитывать определенные условия эксплуатации: тип утеплителя, уровень влажности воздуха, также сезонные перепады температуры в окружающей среде.Внимание! Необходимо учитывать показатель влажности среды, потому что при высокой влажности ускоряется процесс теплообмена, при этом уровень эффективности утеплителя снижается. К примеру, повышенная влажность отрицательно влияет на утеплитель из минеральной ваты.
Канальная прокладка востребована чаще всего. Для этого предварительно устраиваются специальные каналы, в них и помещаются трассы. Реже используется бесканальный способ укладки, так как для проведения работ необходимо специальное оборудование и опыт.Метод применяется в том случае, когда выполнять работы по устройству траншей нет возможности.Основные требования к материалам, из которых изготавливаются утеплители для труб – это низкая теплопроводность и хорошая устойчивость к огню.
Внутренняя укладка используется для водопровода. Главная причина замерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В таком случае, при минусовой температуре воздуха может начаться процесс кристаллизации жидкости. Так что качественная теплоизоляция труб – жизненно необходима.Благо нашему поколению несказанно повезло. В недалеком прошлом утепление трубопроводов производилось по одной лишь технологии, так как утеплитель был один – стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов предлагаю просто широчайший выбор утеплителей для труб, отличающихся по составу, характеристикам и способу применения.Сравнивать их между собой не совсем правильно, а уж тем более утверждать, что один из них является самым лучшим. Поэтому давайте просто рассмотрим виды изоляционных материалов для труб.По сфере применения:
- для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, паропроводов систем центрального отопления, различных технических оборудований;
- для канализационных систем и систем водоотвода;
- для труб вентиляционных систем и морозильного оборудования.
По внешнему виду, который, в принципе, сразу же объясняет и технологию применения утеплителей:
- рулонные;
- листовые;
- кожуховые;
- заливочные;
- комбинированные (это скорее уже относится к способу изоляции трубопровода).
Основные требования к материалам, из которых изготавливаются утеплители для труб – это низкая теплопроводность и хорошая устойчивость к огню.Под эти важные критерии подходят следующие материалы:Минеральная вата. Чаще всего продается в виде рулонов. Подходит для утепления трубопроводов с теплоносителем высокой температуры. Однако если использовать минвату для изоляции труб в больших объемах, то такой вариант окажется не очень-то выгодным с точки зрения экономии. Тепловая изоляция с помощью минваты производится методом намотки, с последующим ее закреплением синтетической бечевкой или нержавеющей проволокой.
На фото трубопровод, утепленный минватой
Использовать его можно как при низких, так и при высоких температурах. Подходит для стальных, металлопластиковых и других полимерных труб. Еще одна положительная особенность – пенополистирол имеет цилиндрическую форму, причем его внутренний диаметр можно подобрать под размер любой трубы.Пеноизол. По своим характеристикам находится в близком родстве с предыдущим материалом. Однако способ монтажа пеноизола совсем иной – для его нанесения требуется специальная распыляющая установка, так как он представляет собой компонентную жидкую смесь. После застывания пеноизола вокруг трубы образуется герметичная оболочка, почти не пропускающая тепло. К плюсам здесь также можно отнести отсутствие дополнительного крепления.
Пеноизол в деле
Фольгированный пенофол. Самая последняя разработка в сфере утеплительных материалов, но уже завоевавшая своих поклонников среди российских граждан. Пенофол состоит из полированной алюминиевой фольги и слоя вспененного полиэтилена.
Такая двухслойная конструкция не просто сохраняет тепло, а даже является неким обогревателем! Как известно, фольга обладает теплоотражающими свойствами, что позволяет накапливать и отражать тепло к изолируемой поверхности (в нашем случае это трубопровод).Кроме того, фольгированный пенофол экологичен, слабогорюч, устойчив к температурным перепадам и повышенной влажности.Как вы сами видите, материалов предостаточно! Выбирать, чем утеплять трубы, есть из чего. Но при выборе не забывайте учитывать особенности окружающей среды, характеристики утеплителя и его простоту монтажа. Ну и не помешало бы произвести расчет теплоизоляции труб, дабы сделать все грамотно и надежно.
Тепловой расчет тепловой сети
Для теплового расчета примем следующие данные:
· температура воды в подающем трубопроводе 85 оС;
· температура воды в обратном трубопроводе 65 оС;
· средняя температура воздуха за отопительный период Республики Молдова +0,6 оС;
Рассчитаем потери неизолированных трубопроводов. Приближенное определение тепловых потерь на 1 m неизолированного трубопровода в зависимости от разности температур стенки трубопровода и окружающего воздуха может быть произведен по номограмме. Значение потерь тепла, определенное по номограмме, умножается на поправочные коэффициенты :
где: a
— поправочный коэффициент, учитывающий разность температур,
а
=0,91;
b
— поправка на излучение, для
d
=45 mm и
d
=76 mm
b
=1,07,а для
d
=133 mm
b
=1,08;
l
— длина трубопровода, m.
Тепловые потери 1 m неизолированного трубопровода, определенные по номограмме:
для d
=133 mm
Qном
=500 W/m; для
d
=76 mm
Qном
=350 W/m; для
d
=45 mm
Qном
=250 W/m.
Учитывая то, что теплопотери будут как на подающем, так и на обратном трубопроводе, то теплопотери необходимо умножить на 2:
kW.
На теплопотери опор подвесок и т.п. к теплопотерям самого неизолированного трубопровода добавляется 10%.
kW.
Нормативные значения среднегодовых тепловых потерь для тепловой сети при надземной прокладке определяются по следующим формулам :
где: , — нормативные среднегодовые тепловые потери соответственно подающего и обратного трубопроводов участков надземной прокладки, W;
,- нормативные значения удельных тепловых потерь двухтрубных водяных тепловых сетей соответственно подающего и обратного трубопровода для каждого диаметра труб при надземной прокладке, W/m, определяемые по ;
l
— длина участка тепловой сети, характеризующегося одинаковым диаметром трубопроводов и типом прокладки, m;
— коэффициент местных тепловых потерь, учитывающий тепловые потери арматуры, опор и компенсаторов. Значение коэффициента в соответствии с принимается для надземной прокладки 1,25.
Расчет теплопотерь изолированных водяных трубопроводов сведен в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 — Расчет теплопотерь изолированных водяных трубопроводов
dн, mm | , W/m | , W/m | l, m | ,W | , W |
133 | 59 | 49 | 92 | 6,79 | 5,64 |
76 | 41 | 32 | 326 | 16,71 | 13,04 |
49 | 32 | 23 | 101 | 4,04 | 2,9 |
Среднегодовая теплопотеря изолированной тепловой сети составит 49,12 kW/an.
Для оценки эффективности изоляционной конструкции часто пользуются показателем, называемым коэффициентом эффективности изоляции:
где Qг
,Qи
— тепловые потери неизолированной и изолированной труб, W.
Коэффициент эффективности изоляции:
5.4. Расчет толщины изоляции, предотвращающей конденсацию влаги из воздуха на ее поверхности
Данный расчет производится для изолированных объектов, расположенных в закрытых помещениях и содержащих вещества с температурой ниже температуры окружающего воздуха.
В этом случае изоляция должна обеспечивать требуемый расчетный перепад между температурами наружного воздуха и поверхностью изоляции (tн
—
tп
), при котором исключается конденсация влаги из воздуха (таблица ).
Таблица 4
Расчетный перепад (tн
—tп), °С
tн, °С | Относительная влажность воздуха р , % | |||||
40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | |
10 | 13,4 | 10,4 | 7,8 | 5,5 | 3,5 | 1,6 |
15 | 14,2 | 10,9 | 9,1 | 5,7 | 3,6 | 1,7 |
20 | 14,8 | 11,3 | 8,4 | 5,9 | 3,7 | 1,8 |
25 | 15,3 | 11,7 | 8,7 | 6,1 | 3,8 | 1,9 |
30 | 15,9 | 12,2 | 9,0 | 6,3 | 4,0 | 2,0 |
Требуемая толщина изоляции d
, м, для плоских конструкций определяется по формуле:
(23)
а для цилиндрических — на основе метода последовательных приближений.
Расчетное уравнение в этом случае будет иметь вид:
(24)
Задаваясь начальным значением толщины изоляции d0
, м, определяемой требуемой точностью расчета, например, 0,001 м, с помощью последовательных шагов: 1, 2, 3 …
i
для толщин изоляции:
d1
=
d0
×1;
d2
=
d0
×2; ;
d3
=
d0
×3 …
di
=
d0
×
i
производим вычисление величин:
; … по уравнению ().
На каждом шаге вычислений i
производится сравнение с заданным значением , табл. .
При выполнении условия:
— ³ 0 (25)
вычисления заканчиваются, а найденная величина di
=
d0
×
i
является, с точностью до 1 мм, заданной, обеспечивающей отсутствие конденсации.
При расчете толщины изоляции по заданному перепаду температур (tн
—
tп
) принимаются следующие расчетные параметры окружающей среды:
— температура внутренней среды tв
и относительную влажность воздуха
j
— по техническому заданию на проектирование;
— температура наружной среды tн
, равной температуре помещения;
— коэффициент теплоотдачи a
на наружной поверхности изоляции объекта, расположенного в помещении и на открытом воздухе, при покровном слое с малым коэффициентом излучения (см. примечания к таблице ) — 4 Вт/м2×°С, с большим — 7 Вт/м2×°С.
Как утеплить трубы в подвале своими руками
Следует заранее задуматься, как и чем утеплить трубы в подвале частного дома, как утеплить столбчатый фундамент и какой теплоизоляционный материал использовать для различных материалов. Требования к используемым материалам должны учитывать легкость монтажа изоляции, длительный срок эксплуатации, водоотталкивающие характеристики, экологическую и пожарную безопасность материала.
Никаких сложностей в работе у вас возникнуть не должно, с данным вопросом под силу справиться любому. Никаких особых навыков или специального инструмента для утепления труб в подвале не потребуется. Ознакомьтесь с видео инструкцией в конце статьи по данной теме, и вам станут понятны этапы утепления канализации. Главное соблюдать аккуратность при выполнении всех ремонтных работ.
Виды утеплителей
Рассмотрим самые популярные и часто используемые материалы для теплоизоляции:
- Стекловолокно. Материалы из стеклянного волокна часто используют для трубопроводов надземной прокладки, так как они имеют длительный срок эксплуатации. Стекловолокно имеет низкую температуру применения и характеризуется низкой плотностью. В качественном стекловолокне высокая вибрационная, химическая и биологическая стойкость.
- Минеральная вата. Утепление трубопроводов минеральной ватой является весьма эффективным теплоизолятором. Этот изоляционный материал применят в разных условиях. В отличие от стекловолокна, которое имеет низкую температуру применения (до 180ºС), минеральная вата выдерживает температуру до 650 ºС. При этом сохраняются ее теплоизолирующие и механические свойства. Минеральная вата не теряет форму, имеет высокую стойкость к химическому воздействию, кислоте. Этот материал не токсичен и отличается низкой степенью влагопоглощения.
В свою очередь, минеральная вата бывает двух форм: каменная и стеклянная.
- Пенополиуритан имеет широкую область применения, но является достаточно дорогим материалом. Согласно нормам СНиП, тепловая изоляция трубопроводов является экологически безопасной и не воздействует на здоровье человека. Пенополиуритан устойчив к воздействию внешних факторов, нетоксичен и довольно прочен.
- Пенополистирол. В некоторых областях промышленности пенопласт является незаменимым материалом, так как имеет низкие показатели теплопроводности и влагопоглощения и долгий срок службы. Пенополистирол трудно воспламеняем, и является отличным звукоизолятором.
- Кроме вышеперечисленных материалов, утепление трубопроводов можно осуществлять и с помощью других менее известных, но не менее практичных утеплителей, таких как пеностекло и пеноизол. Эти материалы прочные, безопасные и являются близкими родственниками пенопласта.
Защиту от коррозии и высокую теплоизоляцию труб может обеспечить и теплоизоляционная краска.
Выбираем утеплитель
Главная причина замерзания трубопроводов – недостаточная скорость циркуляции энергоносителя. В таком случае, при минусовой температуре воздуха может начаться процесс кристаллизации жидкости. Так что качественная теплоизоляция труб – жизненно необходима.
Внимание! Особенно это касается тех трубопроводов, которые работают непостоянно (например, водяная система отопления на даче). Поэтому, дабы не пришлось размораживать и восстанавливать систему, нужно заранее позаботиться о ее тепловой изоляции.
Благо нашему поколению несказанно повезло. В недалеком прошлом утепление трубопроводов производилось по одной лишь технологии, так как утеплитель был один – стекловата. Современные производители теплоизоляционных материалов предлагаю просто широчайший выбор утеплителей для труб, отличающихся по составу, характеристикам и способу применения.Сравнивать их между собой не совсем правильно, а уж тем более утверждать, что один из них является самым лучшим. Поэтому давайте просто рассмотрим виды изоляционных материалов для труб.По сфере применения:
- для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, паропроводов систем центрального отопления, различных технических оборудований;
- для канализационных систем и систем водоотвода;
- для труб вентиляционных систем и морозильного оборудования.
По внешнему виду, который, в принципе, сразу же объясняет и технологию применения утеплителей:
- рулонные;
- листовые;
- кожуховые;
- заливочные;
- комбинированные (это скорее уже относится к способу изоляции трубопровода).
Основные требования к материалам, из которых изготавливаются утеплители для труб – это низкая теплопроводность и хорошая устойчивость к огню.Под эти важные критерии подходят следующие материалы:
- Минеральная вата. Чаще всего продается в виде рулонов. Подходит для утепления трубопроводов с теплоносителем высокой температуры. Однако если использовать минвату для изоляции труб в больших объемах, то такой вариант окажется не очень-то выгодным с точки зрения экономии. Тепловая изоляция с помощью минваты производится методом намотки, с последующим ее закреплением синтетической бечевкой или нержавеющей проволокой.
На фото трубопровод, утепленный минватой
Обратите внимание! Данный вид утеплителя дополнительно необходимо покрывать слоем гидроизолирующего материала.
- Пенополистирол. В народе его прозвали «скорлупой». Такой утеплитель удачно сочетает в себе качество, все необходимые свойства и удобство при монтаже. Пожаростойкость, низкая теплопроводность и низкое влагопоглощение делают пенополистирол незаменимым материалом для изоляции труб водоснабжения и отопления.
Использовать его можно как при низких, так и при высоких температурах. Подходит для стальных, металлопластиковых и других полимерных труб. Еще одна положительная особенность – пенополистирол имеет цилиндрическую форму, причем его внутренний диаметр можно подобрать под размер любой трубы.
- Пеноизол. По своим характеристикам находится в близком родстве с предыдущим материалом. Однако способ монтажа пеноизола совсем иной – для его нанесения требуется специальная распыляющая установка, так как он представляет собой компонентную жидкую смесь. После застывания пеноизола вокруг трубы образуется герметичная оболочка, почти не пропускающая тепло. К плюсам здесь также можно отнести отсутствие дополнительного крепления.
- Вспененный полиэтилен. Довольно-таки распространенный утеплитель, который чаще всего можно встретить на водопроводных линиях. Примечателен он легкостью монтажа: отрезали полосу необходимой длины, обмотали трубу, закрепили скотчем. Более того, сегодня вспененный полиэтилен производят в виде разрезанных по одной стороне труб – нужно будет лишь надеть его и все.
Пеноизол в деле
Внимание! Стоит заметить, что пеноизол – далеко не дешевый материал для утепления трубопроводов.
- Фольгированный пенофол. Самая последняя разработка в сфере утеплительных материалов, но уже завоевавшая своих поклонников среди российских граждан. Пенофол состоит из полированной алюминиевой фольги и слоя вспененного полиэтилена.
Такая двухслойная конструкция не просто сохраняет тепло, а даже является неким обогревателем! Как известно, фольга обладает теплоотражающими свойствами, что позволяет накапливать и отражать тепло к изолируемой поверхности (в нашем случае это трубопровод).Кроме того, фольгированный пенофол экологичен, слабогорюч, устойчив к температурным перепадам и повышенной влажности.
К сведенью! Если у вас в планах провести теплоизоляцию трубопровода, то знайте – для всех видов утеплителей (кроме пеноизола) вам потребуется всего лишь гидроизолирующий слой и скотч.
Как вы сами видите, материалов предостаточно! Выбирать, чем утеплять трубы, есть из чего. Но при выборе не забывайте учитывать особенности окружающей среды, характеристики утеплителя и его простоту монтажа. Ну и не помешало бы произвести расчет теплоизоляции труб, дабы сделать все грамотно и надежно.
3.нажатием на кнопку «рассчитать», получают точные данные по вычислению.2.для труб канализации, также труб водоотведения.
Основной причиной промерзания труб считается низкая скорость транспортируемого энергоносителя.
Расчет теплоизоляции трубопровода: виды изоляции трубопровода.Водопроводные сети требуют покрытие теплоизоляционными материалами, чтобы в зимнее время жидкость в трубах не замерзала и не образовывала пробки. Произвести расчет теплоизоляции трубопроводов можно с помощью специальных формул, либо применив онлайн – калькулятор.Какие существуют методы расчета. Чтобы выбрать оптимальный вариант утеплителя, нужно посчитать толщину материала, вычислить его плотность в определенной ситуации. Правильно выполненный расчет позволить минимизировать потерю тепла, понизить показатель температуры самих труб, чтобы использовать их безопасно.