В частном доме с подачей воды из своей скважины, колодца или из центрального водопровода часть труб всегда прокладывается на улице – под землей или по воздуху. Чаще – под землей, но любые трубы необходимо утеплять, так как зимы на территории РФ всегда проходят с отрицательными температурами, а вода в трубах не должна замерзать ни на минуту. Поэтому проблема, как утеплить водопроводную трубу на улице, остается актуальной всегда, и решает ее каждый по-своему. Но есть много общих моментов, выполнение которых поможет правильно эксплуатировать водопровод в экстремальных условиях. И главное требование к утеплительным материалам, которые будут использоваться для изоляции труб — низкое водопоглощение и высокая теплонепроницаемость.
Уровень прокладки водопровода под землей
В грунте трубы из металла или пластика соприкасаются с водой и с грунтом одновременно. Температура этих материалов всегда будет разной, поэтому на поверхности труб образуется конденсат. Из-за экстремальных условий эксплуатации труб они должны быть выполнены из такого материала, который способен выдерживать механическое воздействие (давление грунта, воздействия при монтаже системы), иметь длительный срок службы, сопротивляться образованию плесени и коррозии.
Стекловата Виды утеплителей и методы утепления частного водопровода
Наиболее распространенные и востребованные утеплительные материалы для водопроводной системы:
- Стекловата, базальтовая, каменная, минеральная вата:
- Стекловату поставляют в продажу в рулонах. Она имеет мягкую структуру, благодаря которой ею легко изолировать трубопроводы и участки труб со сложной конфигурацией: вентили, задвижки, повороты, разветвления. Стекловата применяется для утепления труб из металлопластика, в паре со стекловатой рекомендуется использовать рубероид или стеклоткань. Базальтовая вата производится в цилиндрических рулонах – «скорлупах», представляющих собой готовые ленты длиной 1 метр. Цилиндры легко режутся на отрезки нужной длины; Некоторые марки базальтовой ваты изготавливаются покрытыми алюминием. Такое покрытие защищает утеплитель от повреждений, продлевая срок его эксплуатации.
- Пенопласт, пенополистирол:
- Пенополистирол также производится в «скорлупе». Популярен благодаря легкому монтажу и готовым скорлупам, соответствующим формам стандартных фасонных изделий для водопровода с поворотами. Фасонные заготовки из пенополистирола можно использовать много раз. Из-за высокой горючести материал утеплителя нельзя применять на участках трубопровода с высокими рисками пожаров;
- Жидкие утеплители:
- Мелкодисперсный материал, производится в виде аэрозоля, плотно покрывает поверхности труб любой сложности, облегает трубы многократными однородными слоями высокой прочности, отлично защищает поверхность водопровода от тепловых потерь.
Кроме перечисленных утеплительных материалов, можно теплоизолировать водяные трубы на участках с неглубоким залеганием магистралей можно следующими методами:
- Электрическим кабелем для обогрева трубопровода:
- Применение греющего кабеля полностью исключает теплоизоляционные материалы из схемы поддержания тепла вокруг магистрали. Пространство отлично прогревается кабелем мощностью 10-20 Вт/п.м. Экономичность этого способа заключается в том, что обогрев нужен только при отрицательных температурах, следовательно, в теплое время года кабель можно не включать. Использование этого прогрессивного метода позволяет не углублять трубы на требуемые стандартами 2 метра – трубопровод можно закладывать только на 0,5 м.
- Воздушным утеплением:
- Ну пути движения холодного воздушного потока создается тепловой щит, который образуется из теплого воздуха вокруг труб из-за эффекта зонтика. Тепловой щит создается вкладыванием в изолятор цилиндрической формы водопроводной трубы. Таким образом, получается конструкция «труба в трубе».
- Утеплением при помощи высокого давления:
- Этот метод использует ресивер, в котором создается давление, и эффективно работает при монтаже водопроводных насосов погружного типа. Давление контролируется установкой обратного вентиля.
Греющий кабель своими руками
| Минвата | Пенополистирол | |
| Теплопроводность | < 0,039 – 0,047 ВТ/(м·К) | < 0,039 ВТ/(м·К) |
| Паропроницаемость | Высокая | Низкая |
| Пожароопасность | Негорючий материал | Разрушается при повышении температуры |
| Плотность | Высокая | Низкая |
| Экономность | Дороже пенополистирола на 100% | Относительно недорогой материал |
| Срок эксплуатации | 20-30 лет | 10-20 лет |
Развитие утеплительных материалов для водопровода начиналось с использования коробов из дерева, в которые укладывался водопровод и засыпался грунтом, опилками или зольным шлаком. После изобретения минеральной ваты и керамзита популярными стало утепление из этих натуральных материалов. И только недавно ассортимент утеплителей значительно расширился – теперь любые утеплители – из природных или синтетических компонентов – можно купить везде.
Для максимального эффекта утепления необходимо при покупке материалов изучить все их свойства и характеристики и привязать их к региону и условиям работы водопровода.
Требования к утеплителю
Функциональное назначение утеплителей – защита водопровода от отрицательных температур, и для оптимального результата утеплитель должен соответствовать заявленным характеристикам, таким, как:
- Низкая теплопроводимость;
- Водоотталкивающие характеристики материала – чтобы обеспечить герметичность слоя;
- Противогрибковые и антисептические показатели;
- Невосприимчивость к агрессивной среде, влияние которой может проявляться локально на блуждающих участках трубопровода;
- Огнеустойчивость;
- Большой срок эксплуатации.
Монтаж утеплителя из пенополиуретана Стекловата, минвата и пенополистирол
Чтобы утеплить трубу, проходящую по воздуху, применяют минвату или стекловату в рулонах, что упрощает их монтаж и позволяет провести утепление самостоятельно. Удобоукладываемость этих мягких материалов позволяет утеплять самые сложные участки трубопровода намного эффективнее, чем при работе с другими утеплителями. Минватой можно плотно обложить любой габаритный вентиль или задвижку, угол или тройник распределения труб, сложный горизонтальный или вертикальный поворот.
Теплозащита труб водопровода в грунте
Покупая минвату на основе базальтового волокна, следует сразу озаботиться наличием специальных цилиндров — «скорлупы» — определенных размеров, для утепления фасонных деталей. По длине такие цилиндры можно подгонять при помощи слесарного резака или ножа. Их еще в строительных кругах называют «скорлупой». «Скорлупа» часто покрывается алюминиевой фольгой или тонким оцинкованным железом для защиты слоя утеплителя от механических повреждений и улучшения сохранения тепла вокруг трубы. Трубы для холодной воды чаще всего утепляют имеет пенополистиролом, так как горючесть материала не позволяет использовать его без ограничений в утеплении ГВС.
Утеплитель с защитой из алюминия и оцинковки
Работая с минеральной ватой, необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты – очками, резиновыми перчатками и респиратором, так как вата сделана из мелких стеклянных, базальтовых или других твердых минеральных ворсинок, которые при работе будут разлетаться и могут повредить кожные покровы, глаза, или попасть в легкие человека.
Монтаж утеплительных цилиндров
Монтировать утеплитель «скорлупа» просто – подбирается требуемый диаметр «скорлупы» по диаметру водопровода. Так как скорлупа» состоит из двух половинок, остается зарыть участок трубы с обеих сторон, оставив 10-15 см открытой скорлупы», чтобы соединить ее внахлест со следующим цилиндром. Для повышения свойств теплоизоляции цилиндров на скорлупу» накладывается защитная полиэтиленовая пленка, металлическая или алюминиевая фольга, рубероид или мембранные утеплители. В любой современном утеплительном материале присутствуют воздушные пузырьки, которые и удерживают тепло в пространстве между трубами и утеплителем.
Утеплительная «скорлупа» Обогрев подземного водопровода
Водопроводная труба, проходящая под грунтом или под полом, также в большинстве случаев утепляется стекловатой, которая обматывается вокруг трубы, а закрепляется на ней проволокой или синтетическим шнуром. Если применять стекловату для утепления в грунте, слой утеплителя следует защищать слоем гидроизоляции, чтобы под давлением грунта стекловата не начала уплотняться и разрушаться.
Также трубы подземного водопровода можно обогревать при помощи кабеля для обогрева. Метод хоть и затратный единовременно, но работает сезонно, поэтому экономия налицо.
Монтаж греющего кабеля
Включать греющий кабель можно только при понижении температуры на улице до отрицательных значений. Этот метод хорош также тем, что можно не только утеплить трубу с водой, проходящую под полом, но и не заглублять трубы в грунт так глубоко, как этого требуют строительные нормативы — достаточно рва глубиной 0,5 м. Кабель для обогрева водяной трубы прокладывается как внутри трубы, так и снаружи — эффект будет одинаково положительным. Единственное отличие в креплении – снаружи кабель можно закрепить и самостоятельно, а внутри трубы прокладку кабеля лучше доверить специалистам.
Снаружи греющий кабель можно проложить и закрепить продольно или по спирали. Существуют специальные расчеты, благодаря которым вычисляется расстояние между витками провода и общее количество витков.
Спиральная и продольная прокладка греющего кабеля
Сложность такого метода обогрева труб состоит еще и в том, что около кабеля необходимо устанавливать термодатчики для контроля температуры. Но, несмотря на сложности, такой вариант утепления считается у специалистов не только наиболее эффективным и качественным, но и самым надежным.
Изучив все доступные методы утепления и материалы для реализации этих методов, можно подобрать наиболее подходящий для своих условий эксплуатации водопровода. При эксплуатации кабеля для обогрева труб с утеплителем можно буквально в течение суток установить оптимальную температуру вокруг труб даже в самые сильные холода. Недостаток этого решения – необходимость подключения к электросети, поэтому не такой вариант не должен быть единственным – его необходимо продублировать другими способами утепления, например, обвалкой труб стекловатой.
Утепление кабелем и стекловатой
Как уложить и подключить греющий провод:
- Если трубы уже уложены в грунт, их необходимо откопать и расширить траншею;
- Намотать на трубу кабель – спиралью или продольной укладкой;
- На провод уложить стекловату или другой мягкий утеплитель, закрепить его хомутами или проволокой;
- Подключить кабель к напряжению;
- Засыпать траншею.
Таким способом обустраивается многослойная защита: электрический греющий провод, стекловата, защита грунтом.
Нарушение в режимах функционирования систем жизнеобеспечения населения называют чрезвычайной ситуацией. В зимнее время чаще всего происходит разрыв трубопроводов с горячей и холодной водой из-за её замерзания на отдельных участках. Происходит это по причине нарушения технологии теплоизоляции трубы или разрушения утеплителя. Чтобы это не происходило в вашем доме, надо знать, как и чем утеплить водопроводную трубу на улице, используя последние разработки в этой области.
Утепление землёй
Основной теплоизолирующий материал на заре обустройства инженерных сетей населённых пунктов — земля. Дополнительное утепление труб применялось только при открытой прокладке. Впоследствии оказалось, что такое утепление не оправдывает ожиданий. При намокании земли более чем 5 раз меняется её удельный коэффициент теплопроводности, с 0,2 до 1,1 единицы.
Глубина промерзания грунта
Помимо этого прокладка трубопроводов в грунте без утеплителя имеет ещё ряд недостатков:
- необходимо проведение большого объёма работ по подготовке траншеи глубиной на 20-30 см больше глубины промерзания грунта;
- наличие в земле влаги и активных элементов ускоряют коррозионные процессы, проходящие в трубах;
- большой слой земли оказывает повышенное давление на стенки трубы, вызывая её деформацию и разрушение в процессе длительной эксплуатации.
При прокладке труб под землёй для повышения уровня теплоизоляции необходимо проводить послойное уплотнение укладываемого грунта. В некоторых случаях укладка труб на большой глубине просто невозможна или экономически нецелесообразна. Надеется на то, что выпадет много снега и вовремя, а морозы не превысят климатической нормы при наличии утеплительных материалов, верх беспечности. Необходимо проводить термоизоляцию с целью увеличения срока службы трубопроводов и сокращения расхода энергоресурсов.
Необходимы для качественного утепления
Для утепления водопроводных труб на улице используют следующие материалы:
- стекловату;
- базальтовые утеплители;
- термоизоляцию из пенополистирола;
- трубы из вспененного синтетического каучука.
Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, как при обустройстве утепления, так и при эксплуатации.
Используем стекловату
Теплоизоляция из стекловаты была очень популярна, но появление новых утеплителей постепенно вытесняют её с рынка. Лёгкость её использования и низкая цена не могут перевесить её недостатков:
- низкую экологическую чистоту;
- недостаточную физическую плотность.
При укладке необходима максимальная защита кожи и органов дыхания от контакта с материалом. Требуется устройство защитного кожуха в целях предупреждения уменьшения изоляционного слоя под весом земли. Он же потребуется и при утеплении трубы, проложенной открытым способом с целью предупреждения разрушения утеплителя под воздействием воды и ветра, а также обеспечения необходимой безопасности людей.
Перед тем как утеплить трубу на улице (если труба из металла), необходимо произвести её покраску.
При укладке в траншею трубу оборачивают материалом, проводя предварительное закрепление его хомутами. Затем оборачивают слоем гидроизоляции, проводя её закрепление витками вязальной проволоки, хомутами. Используют для этого толь, рубероид, металлизированную фольгу, стекловолокно.
Обеспечивают защиту утеплителя от сжатия путем:
- укладки её в трубу большого диаметра слабо подверженной коррозии;
- накрытие П-образными или полукруглыми элементами из асбоцемента или бетона.
Для отделения теплоизоляции от почвенных вод рекомендуется предусмотреть обустройство гидроизоляционного слоя из песка и щебня.
Каким должен быть оптимальный утеплитель
Стремление снизить стоимость возводимого жилья потребовало утеплять трубопровод материалами, имеющими:
- низкий коэффициент удельной теплопроводности;
- длительный срок эксплуатации в неблагоприятных условиях;
- нулевое водопоглощение;
- возможность многократного использования;
- невысокие требования к квалификации монтажника.
Применяем базальтовое волокно
Материал производится из натурального базальтового камня, обладает высоким уровнем пожарной, экологической и биологической безопасности. Между волокнами содержится большое количество воздуха, обеспечивающего изоляцию.
Утеплители из базальтового волокна для труб на улице выпускают в виде полуцилиндров и цилиндров. Первые используются при проведении работ на действующих водопроводах, вторые – на вновь возводимых участках. Для улучшения устойчивости к внешним воздействиям изделия покрывают тонким слоем алюминиевой фольги. Для надёжного герметичного соединение соседних кусков утеплителя технологически предусмотрено устройство замкового соединения.
- имеет достаточно высокую плотность,
- устойчив к воздействию ультрафиолета;
- эксплуатируется длительное время;
- предусматривает повторное использование;
- прост в монтаже.
Отрицательно на качестве теплоизоляции сказывается высокая степень водопоглощения, которая снижается путем пропитки материала гидрофобными составами. После высыхания качество утепления восстанавливается. Рекомендуется использование при утеплении наружного водопровода на улице с использованием гидроизоляции.
Задействуем пенополистирол
Вспененный и экструдированный пенополистирол считают почти идеальным утеплителем металлопластиковых и пластиковых труб. Материал, изготовленный из вспененного полистирола, содержит в своём объёме большое количество газа в замкнутых объёмах. Обладает высокой степенью пожарной опасности, низкой химической и биологической активностью. Экологически безопасен.
Выпускается в виде полуцилиндров, обеспечивающих удобство установки непрофессиональными монтажниками. Он обладает:
- низкой теплопроводностью;
- почти нулевым водопоглощением;
- высокой механической прочностью при сжатии и изгибе;
- сроком эксплуатации в 50 лет;
- возможностью многократного применения.
Основным недостатком является низкая устойчивость к воздействию прямого солнечного света. Рекомендуется использование при скрытой прокладке труб в слое грунта. Дополнительная гидроизоляция не требуется. Закрепление производится при помощи строительного скотча, хомутов, проволоки. Заполнение пазов осуществляется монтажной пеной с последующей покраской.
Изоляция в виде «скорлупы» — один из самых удобных вариантов для защиты труб.
Доверяем синтетическому каучуку
Утепление труб с использованием вспененного синтетического каучука является наиболее эффективным методом теплосбережения на инженерных сетях. Он не разлагается со временем, после растяжения восстанавливает свою форму, не требует дополнительной фиксации при монтаже.
Термоизолятор представляет собой гибкий шланг серого или черного цвета с продольным разрезом и нанесённым на него клеевым составом. Налажено производство в виде полых полуцилиндров с дополнительной защитой из алюминия.
Обладает рядом неоспоримых преимуществ. Коэффициент удельной теплопроводности, понижающийся при низких температурах, позволяет увеличить теплосберегающую способность. Низкое водопоглощение и нулевая паропроницаемость защищает трубы от коррозии. Долгий срок службы, удобство монтажа, многократное использование, высокая механическая плотность, устойчивость к разрыву и солнечному свету выделяют утеплитель для труб из каучука из ряда себе подобных. Водопроводная колонка, утеплённая синтетическим каучуком, не замёрзнет в самый лютый мороз.
Его использование не требует проведение дополнительных мероприятий перед тем, как утеплять водопроводную трубу на улице. Достаточно снять защитную плёнку с клеевого слоя, обернуть трубу утеплителем, прижать на короткое время края для склеивания.
Рекомендован для использования при открытой и закрытой прокладке трубопроводов. Для дополнительной защиты возможно окрашивание для придания хорошего внешнего вида.
При соблюдении технологии монтажа, знании условий эксплуатации утеплителей позволят произвести правильный выбор материала для водопровода, обеспечивающего утепляющий эффект в течение длительного времени.
