Dodávka vody do jednotlivého domu z jakéhokoli zdroje zásobování vodou se vždy provádí podzemním potrubím, jehož pravděpodobnost zamrznutí v zimě je poměrně vysoká. Není vždy efektivní a technicky možné ponořit vodovod hluboko do podzemí, mnoho vlastníků pozemků s autonomním zásobováním vodou musí řešit problém, jak izolovat vodovodní potrubí v zemi.
K dodávce vody do domu nikdo nepoužívá podzemní kovové potrubí, které je podle stavebních předpisů zakázáno pokládat do podzemí bez hydroizolace; lídrem v domácím použití je potrubí z nízkotlakého polyethylenu (HDPE) o průměru 1 až 2 palce. Přestože má polyethylen na rozdíl od oceli nízkou tepelnou vodivost a je díky své pružnosti odolnější vůči zamrznutí, měl by být při pokládce v mělkých hloubkách izolován pomocí jedné z mnoha metod používaných ve stavebnictví.
Hloubka zamrzání půdy v Moskevské oblasti (v centimetrech)
Proč je nutná izolace
Existuje několik důvodů, proč by měl být podzemní vodovod izolován, všechny souvisí s pravidly pro pokládku komunikací a úsporu finančních zdrojů - dostávají se po provedení izolačních prací. Hlavní důvody pro provedení tepelné ochrany vodovodního systému:
- Při pokládce podzemního vodovodu je třeba vzít v úvahu možnost odvodu vody ze systému; potrubí je proto položeno se sklonem asi 20 mm na lineární metr směrem ke zdroji. Pokud se dům nebo dacha nachází ve velké vzdálenosti od studny nebo studny, ze které se odebírá voda, například 50 m, pak při pokládání potrubí v blízkosti domu v průměrné hloubce mrazu asi 1,5 m u vchodu do zdroj, budete muset potrubí zahrabat o 2,5 m (0,02 x 50 = 1 m). Není to ekonomicky proveditelné a pro technickou implementaci docela obtížné.
- Pro příjem vody ze studní se často používají kesonové studny, ve kterých je umístěno čerpací zařízení a je opraveno elektrické čerpadlo. Standardní kesonová nádrž má hloubku ponoru asi 2 m, zatímco horní plášťová trubka je podle norem umístěna 50 cm nad úrovní podlahy. Na výstupu z kesonové komory, což je nevytápěná místnost, je tedy potrubí je umístěno na spodní značce hloubky mrazu 1, 5 m, a vzhledem k tomu, že při připojení k domu přes suterén je nutný sklon, celá část vodovodu bude nad bodem mrazu - podle toho , musí být izolován. Přečtěte si více o plastových kesonech.
Tepelná vodivost ohřívačů
- Izolace vodovodního potrubí v soukromém domě, procházející pod zemí, vám umožňuje ušetřit značné finanční prostředky, které se vynakládají na ohřev studené vody pro potřeby domácnosti. Je zřejmé, že méně ochlazená voda po průtoku izolovaným vodovodním systémem bude vyžadovat méně elektřiny na vytápění než chladená voda po průchodu neizolovaným potrubím.
- Je známo, že tepelná izolace podzemního vodovodního systému od kontaktu se zemí neohřívá potrubí, ale zabraňuje tepelným ztrátám, proto lze izolované potrubí pro vodovod účinně provozovat v létě - brání ohřevu vody na mělkém místě potrubí.
- Aby se zabránilo zamrznutí, provádí se nejen izolace vodovodních potrubí v zemi, ale také na jejím povrchu v místech výstupu ze studny a vstupu do domu, pokud je umístěn na hromadách, za tímto účelem tepelná izolace často se používají metody a materiály podobné podzemním nástrojům.
Samoregulační elektrické kabelové zařízení
Pozemek od zdroje vody do domu
Jak víte, zdroj vody může být otevřený nebo uzavřený. Mezi otevřené vodní zdroje patří jezera, řeky, rybníky a otevřené prameny. Uzavřenými zdroji vody jsou studny a studny.Bez ohledu na typ zdroje vody lze na něm použít čerpací zařízení k zajištění trvalého celoročního nebo dočasného zásobování vodou.
Po instalaci zařízení u samotného zdroje bude nutné položit potrubí z čerpadla nebo přívodního potrubí do domu. V této části bude charakteristikou skutečnost, že v chladných oblastech, s trvale udržovaným tlakem v potrubí, voda zamrzne, když není spotřebováván spotřebitel. Jak víte, tekoucí voda nemůže zmrznout ani při velmi nízkých teplotách. Jakmile se však voda „postaví“, mohou se ve vnějších vrstvách vody, v těch, které jsou blíže ke stěnám potrubí, dokonce i při 0 ° C, začít tvořit ledové krystaly.
Aby se tomu zabránilo, je část potrubí od zdroje vody k domu položena pod úroveň zamrznutí půdy pro tuto oblast. Jak víte, konstantní teplota Země v hloubkách 2-10 metrů je v zimě asi 4 stupně Celsia. U různých regionů je to indikativně mírně odlišné. Tato teplota půdy umožňuje použití celoročních vodovodních potrubí uložených pod bodem mrazu půdy.
Aby se snížilo množství zemních prací, může být potrubí položeno nad úroveň zamrznutí půdy. Současně však musí být izolován a vybaven topným kabelem. Výkon topného kabelu se volí na základě průměrných teplot v daném regionu v zimě.
Je možné pokládat potrubí ze studny, studny nebo rybníka vzduchem, ne do země? Je to možné, ale k tomu musí být potrubí dostatečně izolované a musí být zahřáté. Nevýhodou takového systému bude, že pokud se topení zastaví, voda v potrubí zamrzne.
Izolační metody pro podzemní vodovody
Existuje několik způsobů izolace vodovodů, mnoho z nich se používá v každodenním životě nebo pouze v národním hospodářství, mezi hlavní patří:
Možnosti pokládky topného kabelu
- Kontinuální tok. Pohybující se voda nezamrzá, proto může malá pravidelná spotřeba vody nebo cirkulace v uzavřené smyčce zabránit zamrznutí potrubí v zimě.
- Vytápění vzduchem. Tato technologie se používá ve veřejných službách a v průmyslovém sektoru; pro její realizaci je podzemní systém zásobování vodou umístěn do pláště trubek o velkém průměru a do prostoru mezi skořepinami se vstřikují hmoty ohřátého vzduchu.
Poznámka: V domácích podmínkách se někdy používá analogie této metody bez vstřikování teplého vzduchu, pro toto HDPE vodní potrubí je umístěno do polypropylenového PP nebo PVC PVC potrubí většího průměru ze stokových potrubí - vzduchová mezera mezi potrubím povrchů je vynikající tepelnáizolátor.
- Zvýšený tlak. Jedním z populárních internetových mýtů je tvrzení, že je možné snížit bod tuhnutí vody zvýšením tlaku v systému. Může být skutečně snížen o 1 ° C, když je do potrubí vstřikován proud vody o tlaku 132 atm., Což je neuvěřitelné pro domácí vodovod s maximálním tlakovým prahem asi 5 atm.
Porovnání nejlepších ohřívačů
Požadavky na izolační materiály
K izolaci vodovodního potrubí v zemi umístěné v malé hloubce se nejčastěji používá izolace budov, která musí splňovat následující kritéria:
- Nízká tepelná vodivost... Toto je hlavní podmínka, čím více materiál brání přenosu tepla mezi pláštěm potrubí a zemí, tím efektivnější je jeho použití, a tedy i úspora finančních zdrojů.
- Vysoká chemická odolnost. Půda obsahuje velké množství minerálů, které mají negativní vliv na strukturu materiálu umístěného v zemi, proto by izolace neměla podlehnout rychlému rozkladu, pokud je umístěna do země.
- Voděodolnost. V půdě je vždy vlhkost, takže materiál by neměl umožňovat průchod vody nebo nasycení skořápkou - to výrazně snižuje jeho tepelně izolační vlastnosti.
- Teplotní odolnost. Pokud je tepelně izolační materiál umístěn v podzemí, musí odolat nízkým teplotám okolí v chladném období a vysokým v létě, jakož i jejich výrazným rozdílům.
Příklady izolace potrubí v kesonové jámě
- Biostabilita. V zemi je velké množství organické hmoty z mikrobů, bakterií, plísní, materiál by neměl být ničen pod jejich vlivem, ani by neměl být absorbován podzemními živými organismy.
- Tuhost. Materiál spuštěný pod vrstvou zeminy zažívá značné zatížení horní vrstvy půdy, proto jsou na něj kladeny zvýšené požadavky na pevnost a tuhost. Díky těmto vlastnostem není velké množství stavebních trubkových ohřívačů vhodné pro podzemní instalaci.
- Dlouhá životnost. Doporučuje se, aby materiál spuštěný do země měl být měněn co nejméně zřídka - ušetří to finanční zdroje a osobní čas.
Tepelně izolační materiály pro zásobování podzemní vodou a jejich vlastnosti
Ve stavebnictví se používá celá řada izolačních materiálů, které vyrábí v rolích nebo plátech. Je zřejmé, že skořepiny, které mají tvar svého povrchu, jsou pro izolaci potrubí vhodnější. Téměř všechny materiály použité pro tepelnou izolaci jsou vyráběny ve formě trubkových plášťů, některé z nich mají zabudované kanály pro pokládku elektrického topného kabelu.
Plášť z pěnové trubky
Polystyren
Expandovaný polystyren PPS (polystyrenová pěna) je díky svým fyzikálním parametrům a tuhosti nejpřijatelnější možností pro tepelnou izolaci podzemních potrubí, jeho charakteristické vlastnosti:
- Jeden z nejnižších koeficientů tepelné vodivosti s průměrnou hodnotou asi 0,04 W / m · ° С.
- Díky vysoké tuhosti (v závislosti na značce) je materiál nenahraditelný, pokud je používán v prostředí s vysokým zatížením pláště, jeho hustota dosahuje 50 kg / m3.
- Pěna neprochází a nenasycuje vodu, absorpce vody závisí na hustotě materiálu a v průměru nepřesahuje 2%.
- Nízké náklady, díky nimž je pěna k dispozici širokému spektru spotřebitelů.
- Životnost pěnového pláště pod zemí dosahuje 40 let.
- Teplotní rozsah pro použití pěny je od -50 do +70 ° C.
- Expandovaný polystyren je odolný vůči chemickým a biologickým účinkům podzemního prostředí, nerozkládá se pod vlivem plísní, bakterií, mikrobů a jiných mikroorganismů.
- Pěnová skořepina je lehká a může ji snadno sestavit jedna osoba v krátké době bez další pomoci.
Analogem expandovaného polystyrenu je extrudovaná verze (Orange Penoplex), která má vyšší pevnostní charakteristiky, hustotu, nízkou absorpci vody asi 0,2% a tepelnou vodivost asi 0,3 W / m · ° C. Z extrudované pěny se také vyrábí plášť pro tepelnou izolaci potrubí; stojí o něco více než běžná pěna.
Trubková polyuretanová pěna
Polyuretanová pěna
Polyuretanová pěna PPU je lídrem mezi všemi ohřívači, pokud jde o koeficient tepelné vodivosti, díky této kvalitě se široce používá při výrobě izolovaných trubek se zinkovým nebo polymerním vnějším pláštěm průmyslovým způsobem. Na stavebním trhu jsou polyuretanové pěnové skořápky různých průměrů, jejichž charakteristické vlastnosti jsou:
- Vyšší cena ve srovnání s polystyrenem.
- Koeficient tepelné vodivosti je 0,025 W / m · ° С.
- Teplotní rozsah použití je od -160 do +150 ° С.
- Polyuretanová pěna má vysokou tuhost a pevnost, její hustota dosahuje 250 kg / m3.
- Materiál je odolný proti chemickým a biologickým účinkům, neumožňuje průchod vody, jeho absorpce vody je 1 - 2%.
Polyetylenová pěna
Pláště a pěnový polyetylén PPE (Penoplex, Energoflex) jsou široce používány pro tepelnou izolaci vnějších potrubí v jednotlivých domech, lze je použít venku k utěsnění otevřených částí potrubí umístěných v kesonové studně nebo do domu na hromadách.
PE pěnové trubky
Díky nízké tuhosti jsou trubky z polyethylenové pěny zmačkané při použití v podzemí bez tuhé skořepiny a kvůli zmenšení tloušťky významně ztrácejí své tepelně izolační vlastnosti, hlavní parametry polyethylenové pěny:
- Tepelná vodivost 0,31 - 0,55 W / m · ° С (v závislosti na značce, u výrobků vyrobených technologií šití je indikátor nižší.)
- Teplotní rozsah -60 - +75 ° С.
- Hustota od 25 do 100 kg / m3.
- Polyetylenová pěna neprochází ani nenasycuje vlhkost, její koeficient absorpce vody nepřesahuje 1%.
Minerální vlna
Ohřívače vyrobené ze skleněné a čedičové vlny jsou mezi spotřebiteli velmi oblíbené kvůli jejich cenové dostupnosti a šetrnosti k životnímu prostředí, což umožňuje jejich použití uvnitř obytných prostor. Skelná vata má nízkou tuhost a snadno se rozpadá, materiál na bázi čediče je tvrdší, ale kvůli hlavní nevýhodě - vysoké absorpci vlhkosti, křemenné a čedičové skořápky nejsou umístěny pod zemí. Stejně jako ostatní měkké materiály izoluje minerální vlna venkovní přívod vody v kesonových studnách a přívodních místech do domu.
Skořápky z minerální vlny
Minerální vlna má následující vlastnosti:
- Součinitel tepelné vodivosti 0,033 - 0,05 W / m · ° С.
- Absorpce vody je asi 10%.
- Teplotní rozsah od -60 do +450 ° С pro skelnou vlnu a -100 - +700 ° С pro čedič (v závislosti na výrobní technologii).
- Hustota 30 - 225 kg / m3.
- Minerální vlna je odolná vůči většině chemikálií, nehořlavá a nepodporuje spalování.
- Cena minerální vlny je dvakrát vyšší než u expandovaného polystyrenu.
Tepelně izolační barvy
Tento typ tepelného izolátoru je klasifikován jako high-tech produkt; barva na akrylové bázi obsahuje perlit, částice z pěnového skla, křemenná vlákna a mikroskopické granule obsahující vakuum uvnitř pláště. Tepelná barva se nanáší na ošetřovaný povrch štětcem nebo stříkáním v několika vrstvách do tloušťky 4 mm, používá se hlavně ke zpracování povrchových potrubí, nádob v národním hospodářství, v každodenním životě, použití tohoto produktu je ekonomicky neúčinné kvůli jeho vysokým nákladům.
Použití izolačních barev
Mnoho odborníků si navíc není jisto věrohodností informací poskytovaných výrobcem o tepelné vodivosti barvy pod ukazateli vzduchu (0,0012 W / m ° K oproti 0,022 - 0,025 W / m ° K) a uvádí další údaje v nezávislých výpočtech - 0, 07 W / (m · ° K.) - to je nižší než hodnoty kteréhokoli z typických tepelných izolátorů.
Stříkané tepelné izolátory
V průmyslu se často používá postřik na izolované povrchy kapalným polyurethanem nebo polystyrenem, přičemž se smíchají dvě složky a směs se nanáší na plášť trubky stříkací pistolí. Po nastříkání hmota zvětší objem a poskytne spolehlivou tepelnou izolaci objektu bez studených mostů s vysokou těsností.
Vzhledem k vysokým nákladům je tato technologie v každodenním životě používána jednotlivými majiteli domů zřídka, ale teoreticky je možné tuto instalaci použít k zakrytí HDPE trubek, pokud se dohodnete s jejími majiteli na ceně.
Stříkání polyuretanové pěny
Speciální tepelná izolace
Princip fungování všech dnes používaných typů tepelně izolačních materiálů je stejný. Role tepelného izolátoru v každém z nich hraje vzduch, který vyplňuje celý vnitřní prostor izolace. Proto výběr jeho konkrétního typu závisí pouze na snadnosti instalace a umístění vodovodního potrubí.
Izolace vodovodního systému soukromého domu a letní chaty pomocí koudel nebo minerální vlny je považována za multifunkční. Tyto materiály, absorbující určité množství vlhkosti ze vzduchu, výrazně bobtnají a získávají schopnost utěsnit zlomy, které se objevují v trubkách. K tomu, aby potrubí v zimě fungovalo v optimálních podmínkách, bude stačit pětimetrová vrstva izolace tohoto typu.
Aby byla izolace minerální vlnou vysoce kvalitní, musí být tloušťka materiálu nejméně 5 cm
Životnost vleku je následující: 8-12 let. Použití přírodní olejové barvy však pomáhá tuto dobu prodloužit dvakrát. Koudel a minerální vlna musí být pokryty hydroizolačními hmotami nebo další vrstvou hydroizolace. V druhém případě bude stejný střešní materiál. Mezi nevýhody této metody odborníci poukazují na vysokou pracovní náročnost práce. Výsledkem je - vysoké náklady na vytvořený izolační systém.
Jak izolovat vodovodní potrubí sami
Před izolací vodovodního potrubí v zemi si vyberou vhodnou možnost, s přihlédnutím k finančním nákladům na nákup materiálu a provádění prací často přestanou používat levné pěnové granule s vysokou hustotou. Někteří majitelé domů používají 110 mm kanalizační plášť, do kterého umístí HDPE potrubí - vzduch je nejlepší tepelný izolátor.
V poslední době se stal populárním způsob ohřevu vnějšího nebo vnitřního pláště potrubí samoregulačním elektrickým topným kabelem; v obchodní síti jsou implementovány hotové systémy s armaturami pro vstup elektrického kabelu do potrubí. Tím je dosaženo nejvyšší efektivity práce na vytápění vodovodního systému.
Izolace PPP pláštěm
Vzhledem k nízké ceně, dostupnosti a vhodným fyzikálním vlastnostem je pěnová skořepina nejlepší volbou pro řešení problému izolace podzemního vodovodu na ulici. Instalace pláště na HDPE potrubí pro vlastní potřebu nepředstavuje žádné zvláštní potíže pro žádného vlastníka a je prováděna v následujícím pořadí:
- Na potrubí se zvedne z výkopu pěnový plášť, který se zacvakne na zámky a posune každý segment přibližně o 1/3 ve srovnání s protilehlým prvkem. Prvky jsou na povrchu upevněny páskou nebo plastovými pásky.
- Po upevnění segmentů PPP je potrubí spuštěno do výkopu na předem připravený pískový polštář o tloušťce 150-200 mm - to zabrání zkosení tepelně izolačního pláště s možným zlomením.
- Poté je příkop pokrytý zeminou vyvýšenou na povrch, vyložená drn je položena.
Instalace PPP skořápek
Izolace přívodu vody se samoregulačním elektrickým kabelem
Izolace potrubí podzemní vody zahříváním potrubí elektrickým kabelem je jednou z účinných metod boje proti zamrzání s mělkým umístěním vodovodu. Topný kabel lze použít po celé délce potrubí nebo v samostatné části, je také ponořen uvnitř pláště potrubí nebo ponechán venku, na povrchu potrubí. Na stavebním trhu se elektrické kabely prodávají s armaturami pro vstup do potrubí, opatřenými těsnicími gumovými průchodkami, samotný vodič je krátký a obvykle se nachází na výstupu tlakového potrubí ze studny. V tomto místě je účinnost jeho použití nejvyšší - ohřátá voda bude proudit celým potrubím od studny k domu a zabrání zamrznutí potrubí. Kromě toho je pokládání kabelu v místě připojení tlakového potrubí od elektrického čerpadla s vodovodem technicky snazší než na jakémkoli jiném nepřístupnějším místě, které obvykle chybí v celém vodovodu.
Sada se samoregulačním kabelem pro instalaci do potrubí
Izolace potrubí, když je přívod vody v zemi a musíte jej ohřívat elektrickým kabelem zvenčí, se provádí takto:
- Umístěte potrubí HDPE na zemský povrch vedle výkopu, očistěte oblast v místech, kde je položen elektrický kabel, od nečistot.
- Ovíjejí povrch trubky v místě kontaktu s elektrickým kabelem hliníkovou páskou potaženou fólií - tím se zvyšuje tepelná vodivost pláště v místě kontaktu. Pokud je vodič umístěn v přímé linii po délce trubky, lepí se jeden nebo více přímých proužků fóliové lepicí pásky; při spirálovém uložení kabelu je celá trubka ovinuta páskou.
- Po položení topného drátu jej po celé délce našroubujte stejnou fóliovou páskou na povrch trubky.
- Ke snížení tepelných ztrát je bezpodmínečně nutné použít vnější plášť vyrobený z PPS pěny, polyuretanové pěny PPU, který je opotřeben na horní straně topného drátu a upevněn páskou nebo plastovými pásky.
Tip: Pokud je vodič veden po přímce, je nejlepší zakoupit plášť s vyříznutou drážkou ve vnitřním plášti, aby se do něj vešel elektrický kabel.
- Po instalaci topné části se kabel pro napájení elektrickou páskou nebo páskou přišroubuje k potrubí po celé délce a sestavená konstrukce se spustí do výkopu, načež se posype zeminou.
Instalace topného elektrického kabelu na potrubí
Pro izolaci vodovodních potrubí s individuálním přívodem vody se nejčastěji používá levná pěnová skořepina a samoohřívací elektrický kabel, často jsou obě metody kombinovány. Provádění instalačních prací na umístění izolačního pláště a topného drátu nezpůsobuje žádné zvláštní obtíže a nevyžaduje vysokou kvalifikaci, se znalostí technologie, všechny akce v krátkém čase bez velkých mzdových nákladů může provést jedna osoba.
Jak izolovat vodovodní potrubí na ulici
Než přistoupíte k instalaci izolace, musíte se rozhodnout pro její typ. Dnes může trh s tepelně izolačními materiály představovat širokou škálu specializovaných ohřívačů, které se liší výkonem, způsobem instalace a náklady.
Takže můžete izolovat vodovodní potrubí na ulici pomocí:
- Skleněná vlna... Toto je možná nejdostupnější izolace, která se ve větší míře používá pro tepelnou izolaci kovoplastových trubek. Skleněná vlna je lehká, odolná proti vlhkosti a teplu, nepodléhá plísním, hnije, není jedlá pro hlodavce. Takový materiál však vyžaduje další externí izolátory a jeho instalace vyžaduje zvýšenou opatrnost.
- Čedič izolace... Tepelná izolace tohoto typu se vyrábí ve válcovém tvaru, což usnadňuje a usnadňuje její instalaci. Čedičová vlna je nehořlavá, odolná, chemicky pasivní a šetrná k životnímu prostředí. Nevýhody izolace lze připsat pouze jejím poměrně vysokým nákladům.
- Polystyren... Tento tepelně izolační materiál se používá jak k izolaci potrubí venku, tak i uvnitř. Mezi výhody desek z expandovaného polystyrenu patří dostupná cena, vysoká pevnost v tahu a tlaku, nízká tepelná vodivost. Materiál však není klasifikován jako nehořlavý a šetrný k životnímu prostředí.
- Tepelně izolační barvy... Tato metoda je považována za nejinovativnější. Tepelně izolační barva je hustá pasta odolná vůči nízkým teplotám a vlhkosti. Jedna vrstva takové izolace může nahradit izolaci deskami ze skelné vaty a expandovaného polystyrénu. Kromě toho lze barvu použít také k izolaci vodního sloupce venku.
Někteří lidé používají k ohřevu potrubí studené vody topný kabel, který je položen jak podél vodovodního systému, tak omotán kolem potrubí. Tato metoda izolace je považována za nejúčinnější, ale její instalace má mnoho nuancí.
Izolace trubek kabelem v oblastech s extrémně nízkými teplotami vyžaduje dodatečnou hydroizolaci a tepelnou izolaci nehořlavými materiály.
Kromě toho je pro nejefektivnější izolaci před instalací kabelového systému nutné vypočítat délku, průřez a výkon kabelu, určit rozteč a počet cívek.
