Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
ln B = 2πλ [K(tт — tо) / qL — Rн]
В этой формуле:
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL — величина теплового потока, Вт/м2;
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.
Таблица 1
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
Таблица 2
| Rн,(м2 ⁰C) /Вт | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tт = 100 ⁰C | 0.12 | 0.10 | 0.09 | 0.07 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.017 | 0.015 |
| tт = 300 ⁰C | 0.09 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.015 | 0.013 |
| tт = 500 ⁰C | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.016 | 0.014 | 0.012 |
Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:
- dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
δ = [K(tт — tо) / qF — Rн]
В этой формуле:
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
- остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Укладка изоляции
Расчет изоляции зависит от того, какая укладка применяется. Она может быть наружной либо внутренней.
Наружная изоляция рекомендована для защиты систем отопления. Она наносится по внешнему диаметру, обеспечивает защиту от потерь тепла, появления следов коррозии. Для определения объемов материала достаточно вычислить поверхностную площадь трубы.
Теплоизоляция сохраняет температуру в трубопроводе независимо от воздействия на нее условий окружающей среды.
Внутренняя укладка используется для водопровода.
Она отлично защищает от химической коррозии, предотвращает потери тепла трассами с горячей водой. Обычно это обмазочный материал в виде лаков, специальных цементно-песчаных растворов. Выбор материала может осуществляться и в зависимости от того, какая прокладка будет применяться.
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.
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.
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
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.
Пеноизол в деле
Вспененный полиэтилен
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.
Фольгированный пенофол
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.
Изоляционные материалы
Гамма средств при устройстве изоляции весьма обширна. Их различие состоит как в способе нанесения на поверхности, так и по толщине слоя термоизоляции. Особенности нанесения каждого вида учтены калькуляторами для подсчета изоляции трубопроводов. По-прежнему актуально использование различных материалов на основе битума с применением дополнительных армирующих изделий, например стеклоткани или стеклохолста.
Более экономичными и прочными являются полимерно-битумные составы. Они позволяют вести быстрый монтаж а качество покрытия при этом получается долговечным и эффективным. Материал, называемый ППУ, надежен и прочен, что позволяет его применение, как для канального, так и бесканального способа прокладки магистралей. Используется также жидкий пенополиуретан, наносимой на поверхность по ходу монтажа, а также и другие материалы:
- полиэтилен как многослойная оболочка, наносится в условиях промышленного производства для гидроизоляции;
- стекловата различной толщины, эффективный утеплитель из-за своей невысокой стоимости при достаточной прочности;
- для теплотрасс эффективно используются минеральные ваты расчетной толщины для утепления труб различных диаметров.
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.
Источник
Калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке
В частном строительстве могут случиться ситуации, когда котельная расположена в основном здании, но от него требуется провести теплотрассу к другой постройке – жилой, технической, подсобной, сельскохозяйственной и т.п. Получается, что некоторые участки трубы проходящие, например, через неотапливаемые помещения, через подвалы или чердаки, проложенные в подземных каналах а иногда – и просто на открытом воздухе, чтобы не допустить ненужных потерь тепловой энергии потребуют дополнительной термоизоляции.
Цены на термоизоляцию для труб
Удобнее всего, конечно, использовать готовые утеплительные полуцилиндры, но если такой возможности нет, то можно применить и минеральную вату. Найти требуемые значения толщины утеплителя несложно – для этого есть соответствующие таблицы. Проблема в том, что любой волокнистый утеплитель при таком использовании со временем обязательно даст усадку, и его толщины может стать недостаточно. Предусмотреть этот нюанс поможет калькулятор расчета термоизоляции труб отопления при наружной прокладке.
Для расчетов потребуются некоторые табличные данные – они указаны ниже, с соответствующими пояснениями.
Табличные данные для расчета и пояснения по его проведению
Точный расчет подобного утепления теплотрассы – это весьма сложные вычисления, и проводит их нет необходимости, так как основные показатели давно определены и сведены в таблицы. Ниже представлена таблица, которую с успехом можно использовать при утеплении теплотрасс минеральной ватой для практически всей Европейской части России. При желании, для районов с более суровым или, наоборот, мягким климатом можно найти свои значения, вбив в поисковике «СП 41-103-2000».
| Наружный диаметр трубы, мм | Температурный режим теплоносителя, °С | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| подача | обратка | подача | обратка | подача | обратка | |
| 65 | 50 | 90 | 50 | 110 | 50 | |
| Толщина минераловатной изоляции, мм | ||||||
| 45 | 50 | 50 | 45 | 45 | 40 | 40 |
| 57 | 58 | 58 | 48 | 48 | 45 | 45 |
| 76 | 67 | 67 | 51 | 51 | 50 | 50 |
| 89 | 66 | 66 | 53 | 53 | 50 | 50 |
| 108 | 62 | 62 | 58 | 58 | 55 | 55 |
| 133 | 68 | 68 | 65 | 65 | 61 | 61 |
| 159 | 74 | 74 | 64 | 64 | 68 | 68 |
| 219 | 78 | 78 | 76 | 76 | 82 | 82 |
| 273 | 82 | 82 | 84 | 84 | 92 | 92 |
| 325 | 80 | 80 | 87 | 87 | 93 | 93 |
Любая минеральная вата при накручивании на трубы обязательно со временем даст усадку. Можно, конечно, «намотать» ее с большим запасом, но это нерентабельно, а кроме того, СНиП определяет и предельно допустимые максимальные толщины утепления:
| Наружный диаметр трубопровода, мм | Предельная толщина термоизоляции трубы, мм, при температуре носителя | |
|---|---|---|
| до +19°С | +20°С и более | |
| 18 | 80 | 80 |
| 25 | 120 | 120 |
| 32 | 140 | 140 |
| 45 | 140 | 140 |
| 57 | 150 | 150 |
| 76 | 160 | 160 |
| 89 | 180 | 170 |
| 108 | 180 | 180 |
| 133 | 200 | 200 |
| 159 | 220 | 220 |
| 219 | 230 | 230 |
| 273 | 240 | 230 |
| 325 | 240 | 240 |
предельная толщина
Лучше всего – провести вычисления, в которых учтен коэффициент уплотнения материала и диаметр утепляемой трубы. Для этого есть соответствующая формула, которая и заложена в предлагаемый калькулятор.
А коэффициент уплотнения несложно определить из следующей таблицы:
Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
- λ — коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K — безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт — температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо — температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL — величина теплового потока, Вт/м 2 ;
- Rн — сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м 2 ⁰C) /Вт.
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
| Rн,(м 2 ⁰C) /Вт | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tт = 100 ⁰C | 0.12 | 0.10 | 0.09 | 0.07 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.017 | 0.015 |
| tт = 300 ⁰C | 0.09 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.015 | 0.013 |
| tт = 500 ⁰C | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.016 | 0.014 | 0.012 |
Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
- dиз — наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр — наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
- δ — толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF — величина нормируемого теплового потока, Вт/м 2 ;
- остальные параметры — как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Исходные данные для расчета теплопотерь дома
Чтобы провести расчет корректно, Вам нужно располагать базовым набором данных. Только с ними возможно работать.
- Отапливаемая площадь (потребуется Вам и в дальнейшем для расчета объема обогреваемого воздуха);
- План этажей здания (задействуется в т.ч. при определении мест установки отопительных узлов);
- Разрез здания (иногда не требуется);
- Тип климата местности учитывается при расчете. Узнать можно из СНБ – 2. 04. 02 – 2000 «Строительная климатология». Полученный коэффициент учитывается при расчете;
- Географическое положение строения, расположение отапливаемого объема относительно севера, юга, запада и востока;
- Стройматериалы, из которых выполнены стены и пол;
- Строение ограждающих конструкций (стен, пола). Нужен профиль с перечислением слоев материалов, их расположения и толщины;
- Коэффициент теплопередачина каждый вид стройматериала, удельный вес стройматериала и т.п.;
- LiveJournal
- Blogger
- Вид и конструкция дверей из помещения, их профиль, разрез;
- Материалы, из которых выполнены двери с выяснением удельной плотности каждого, расположение и толщина слоев и коэффициента теплопроводности. Т.е. требуется та же информация, что и для материалов стен;
- Расчет тепловой мощности системы отопления невозможен без информации по окнам, при их наличии. Требуется учесть их размеры, геометрию, тип стеклопакета, иногда – материалы. Также может потребоваться профиль и данные, аналогичные дверям;
- Данные о крыше: строение, тип, высота, профиль с перечислением типа материалов и толщины, положения слоев. Характеристики стройматериалов – теплопроводность, количество и т.д.;
- Высота подоконника. Она считается как расстояние от поверхности верхнего слоя пола (не облицовки, а чистого слоя) до нижней стороны доски;
- Присутствие либо отсутствие батарей отопления;
- При наличии «теплого пола» – его профиль, стройматериал покрытия над коммуникациями с перечислением толщины слоев, их расположения, коэффициента теплопроводности и др.;
- Стройматериал и вид трубопровода.
- LiveJournal
- Blogger
Теплоизоляция для предотвращения от конденсации влаги
Расчет утеплителя для трубопроводов, которые расположены на открытом воздухе, не выполняют. Данный вид теплоизоляции предназначен для оборудования, которое содержит вещества с температурой ниже, чем температура воздуха в помещении (например, холодная вода). На толщину теплоизоляционного слоя, используемого для предотвращения конденсации влаги на поверхности, будут влиять такие факторы, как:
- относительная влажность воздуха;
- вид защитного покрытия утеплителя;
- температура воздуха в помещении.
Следует учитывать, что расчетная величина толщины изоляционного слоя будет расти с ростом относительной влажности воздуха.
Калькулятор расхода рулонной битумной изоляции для труб
Как правильно рассчитать расход гидроизоляции на трубу.
Для гидроизоляции трубы усиленного и/или весьма усиленного типа мы будем применять такие материалы:
- Грунтовка асмольная жидкая.
- Битумно-полимерная (или аналоги) лента с липким слоем.
Перед началом нанесения изоляции нам нужно понимать как правильно рассчитать расход изоляции (ленты и праймера) на изолируемый участок трубопровода.
Исходные данные необходимые для расчета:
- Диаметр трубы.
- Протяженность участка.
- Тип изоляции согласно ГОСТ / ДСТУ: усиленный или весьма усиленный тип.
Расчет изоляции на трубу — формула.
Рассчитаем площадь поверхности трубы по формуле:
S = π × d × h
- S — площадь поверхности участка трубы.
- π ≈ 3,14
- d — диаметр трубы.
- h — длина участка трубы.
Расход битумной ленты толщиной в 1,8 мм на 1 метр квадратный.
Весьма усиленная гидроизоляция (ВУС):
m = S × 4 кг/м² — расход ленты на квадрат поверхности ВУС изоляции
Усиленная гидроизоляция (УС):
m = S × 2,5 кг/м² — расход ленты для изоляции усиленного типа
- m — масса ленты.
- S — площадь изолируемой поверхности.
Расход грунтовки
300 мл/м²
Важно: расчеты совпадают с фактическим объемом материалов при условии соблюдения технологии нанесения изоляции. А именно:
- лента для ВУС изоляции наносится в нахлест 50% за один проход;
- лента для ВУ изоляции наносится в нахлест от 5% до 10%, образуя узкую полосу нахлеста на стыках;
- грунтовка наносится лишь на поверхность трубы (металла) тонким ровным слоем до 2 мм.
Варианты изоляции трубопровода
Напоследок рассмотрим три эффективных способа теплоизоляции трубопроводов.
Возможно, какой-то из них вам приглянется:
- Утепление с применением обогревающего кабеля. Помимо традиционных методов изоляции, есть и такой альтернативный способ. Использование кабеля весьма удобно и продуктивно, если учитывать, что защищать трубопровод от замерзания нужно всего лишь полгода. В случае обогрева труб кабелем происходит значительная экономия сил и денежных средств, которые пришлось бы потратить на земельные работы, утеплительный материал и прочие моменты. Инструкция по эксплуатации допускает нахождение кабеля как снаружи труб, так и внутри них.
Дополнительная теплоизоляция греющим кабелем
- Утепление воздухом. Ошибка современных систем теплоизоляции заключается вот в чем: зачастую не учитывается то, что промерзание грунта происходит по принципу «сверху вниз». Навстречу же процессу промерзания стремится поток тепла, исходящий из глубины земли. Но так как утепление производят со всех сторон трубопровода, получается, также изолирую его и от восходящего тепла. Поэтому рациональнее монтировать утеплитель в виде зонтика над трубами. В таком случае воздушная прослойка будет являться своеобразным теплоаккумулятором.
- «Труба в трубе». Здесь в трубах из полипропилена прокладываются еще одни трубы. Какие преимущества есть у этого способа? В первую очередь к плюсам относится то, что трубопровод можно будет отогреть в любом случае. Кроме того, возможен обогрев при помощи устройства по всасыванию теплого воздуха. А в аварийных ситуациях можно быстро протянуть аварийный шланг, тем самым предотвратив все отрицательные моменты.
Изоляция по принципу «труба в трубе»
Система теплоизоляции WDVS
Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.
Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.
Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая — тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.
Таблица, где: 1 — географическая точка 2 — средняя температура отопительного периода 3 — продолжительность отопительного периода в сутках 4 — градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 — нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 — требуемая толщина утеплителя
Условия выполнения расчётов для таблицы:
1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003 2. За пример расчёта взята группа зданий 1 — Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития. 3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С) 4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А. 5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С «жилая комната в холодный период года» (ГОСТ 30494-96) 6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места 7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений: R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв — сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции Rн — сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции Rв.п — сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм) Rн.к — сопротивление теплопроводности несущей конструкции Rо.к — сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции R = d/l d — толщина однородного материала в м, l — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С) R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l dу — толщина теплоизоляции R0 = Rreq Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий: dу = l * ( Rreq — 0,832 )
а) — за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм б) — коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний) в) — коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.
Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.
Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.
Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений
Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей — процесс достаточно трудоемкий и сложный
Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб — это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь. Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:
Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:
Схема утепления трубы.
- открытым способом на улице;
- открыто в помещении или тоннеле;
- бесканальным способом;
- в непроходных каналах.
Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно — соответствующим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:
Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя
Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.
