Izolácia potrubia rozvodov kúrenia a vody

Tepelné izolácie potrubia rozvodov kúrenia a vody tvoria neoddeliteľnú súčasť distribučných systémov vykurovania alebo chladiarenských zariadení. Podieľajú sa veľkou mierou na celkovej energetickej bilancii pri spotrebe energie na vykurovanie, prípravu teplej vody a chladenia (klimatizácii) v stavebných objektoch, ale aj mimo nich.

Pri návrhu a rekonštrukcii rozvodov teplej (studenej) vody a vykurovania je prvoradou úlohou minimalizovať spotrebu energie. V súčasnosti sa končí životnosť oceľových pozinkovaných rúr pre rozvody studenej vody, ktoré sú v prevádzke často dlhšie ako 20 rokov. Z praxe sa ozývajú prevádzkovatelia budov, kde už po roku-dvoch dochádza v dôsledku bodovej korózie oceľového potrubia k jeho deštrukcii a k následnému zatekaniu priestorov. Aj staršie medené potrubia by sa mali vymeniť.

Dnes je trendom renovovať rozvody tepla a teplej vody modernými plastovými potrubiami. No nie každé plastové potrubie je vhodné na rozvod tepla a teplej vody. Pri vhodnom potrubí musí byť dodržaná podmienka životnosti potrubia 50 rokov podľa STN EN 806-2 a z nej vyplývajúce požiadavky na kvalitu potrubia pre požadovanú životnosť, ako je prevádzkový pretlak a primeraná hrúbka steny potrubí. Okrem správne navrhnutého materiálu rekonštruovaných rozvodov je tiež nutné správne potrubie izolovať.

Aký materiál zvoliť na izoláciu potrubia, aby nedochádzalo k tepelným stratám a korózii?

O nesporných kvalitách termokeramického náteru ClimateCoating IndustrySpecial nepochybujem, pretože s ním prichádzam do styku dosť často. Náter je založený na funkcii termokeramickej membrány a dokáže znížiť straty tepla, ku ktorým dochádza napr. pri transporte kvapalín a plynov v potrubiach alebo znižuje únik tepla v kovových konštrukciách. Vďaka náteru ClimateCoating IndustrySpecial sa zníži povrchová teplota potrubia (napr. pri transporte teplej vody) a dochádza k nižším stratám – tým pádom sa realizujú okamžité úspory v zmysle úspor nákladov (v tomto prípade ohrev vody). Naopak: po aplikácií náteru ClimateCoating IndustrySpecial na rozvodné rúry klimatizácie – IndustrySpecial bráni prestupu okolitého tepla a rúry zostávajú chladné (chladný vzduch z klimatizácie sa zohreje pri transporte od okolia len minimálne).

Treba tiež dodať, že ClimateCoating IndustrySpecial znižuje riziko kondenzácie vody (a tým aj riziko korózie) na potrubiach a rozvodoch vody.

Zhodou okolností som nedávno v suteréne svojho bytového domu inštaloval plynový kotol na vykurovanie, z ktorého som privádzal rozvody zohriatej vody do vykurovacieho systému v mojom byte. Aby som minimalizoval tepelné straty a vlastné účty za energie plynárenskej spoločnosti – riešil som izoláciu kurenárskeho potrubia. Moja voľba bola jednoznačná: ClimateCoating IndustrySpecial a izolačná pena Polyfoam.

Viac o ClimateCoating IndustrySpecial v našich článkoch:

• Priemyselný náter na kov ClimateCoating IndustrySpecial
• Kondenzácia vody v električkách vyriešená: pomohol termokeramický náter

Rozdiel povrchovej teploty rozvodného potrubia

Rozhodol som sa, že vám termokeramický náter IndustrySpecial ukážem v praxi. Pri inštalácii rozvodného potrubia teplej vody som urobil malý pokus: ešte predtým, ako som rozvodné potrubie obalil izolačnou penou Polyfoam, som všetky rúry natrel náterom ClimateCoating IndustrySpecial, no časť rúry som nechal bez náteru – aby som mohol odmerať povrchovú teplotu potrubia. Teplomery som umiestnil tesne vedľa seba. Ako to dopadlo? Viď. nasledujúci obrázok:

Povrchová teplota potrubia s náterom ClimateCoating IndustrySpecial sa znížila cca o 9°C, oproti povrchovej teplote rúry bez náteru. To všetko vďaka zloženiu náteru – tzv.: termokeramickej membráne, ktorá dokáže “zväčšiť” svoj povrch až na 3-4 násobok. V 1 m² 0,3 mm membrány je obsiahnutých cca 12 m² guľového povrchu.

Samotný termokeramický náter na dokonalú izoláciu potrubia (a tým aj na dosiahnutie minimálnych energetických nárokov) samozrejme nestačí a je potrebné ho skombinovať s vonkajšou izoláciou. Náter potrubiu ale veľmi pomôže: postará sa o nižšiu povrchovú teplotu a zároveň minimalizuje riziko kondenzácie vody (zabraňuje korózii).

Veľmi dobré výsledky dosahuje ClimateCoating IndustrySpecial v kombinácii s izolačnou penou Polyfoam, nakoľko postačuje omnoho menšia hrúbka izolácie pri zachovaní vynikajúcich izolačných vlastností.

Hrúbka izolácie potrubia kúrenia a teplej vody – nižšie tepelné straty

Rozvody potrubia teplej vody a kúrenia, zariadenia na ohrev vody, zásobníky a zásobné nádrže treba izolovať proti tepelným stratám. Hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti λ sa pri kvalitných materiáloch pohybuje v rozpätí 0,035 až 0,05 W/m.K. Prevádzková, ale aj výpočtová teplota vo vykurovaní sa pohybuje do 90°C, preto sa na izoláciu veľmi hodia novšie ľahké materiály z polyuretánov, polyetylénov alebo kaučukov. V potrubiach menších priemerov do menovitej svetlosti DN 100 sa používajú izolačné hadice alebo tvarovky, na väčšie plochy zásobníkových ohrievačov a nádrží sú vhodné veľkoplošné pásy. Izolácie sa montujú buď s povrchovou úpravou, alebo bez nej.

Pre teploty nad 100°C sú vhodné klasické minerálnovláknité materiály. Tieto izolácie sú objemnejšie a majú zložitejšiu a prácnejšiu montáž povrchovej úpravy. Sú vhodné na izoláciu kotlov, výmenníkov, horúcovodných a parných potrubných systémov, majú veľmi dobré protipožiarne vlastnosti.

Pri rozvode teplej vody a vykurovania v budovách sa odporúčajú hrúbky tepelnej izolácie potrubí podľa menovitej svetlosti potrubia a podľa typu jeho uloženia vzhľadom na stavebnú konštrukciu.

Hrúbka tepelnej izolácie na potrubí teplej vody a vykurovania

Uvedené hrúbky tepelnej izolácie sa vzťahujú na hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti λ = 0,035 W/m.K. Tepelné izolácie s vyššou hodnotou λ budú mať väčšiu hrúbku a musia sa prepočítať.

Potrubná izolácia Polyfoam

Osobne mám veľmi dobré skúsenosti s potrubnou izoláciou Polyfoam. Táto výborná izolácia potrubí a rozvodov je vlastne chemicky zosietená polyetylénová pena s uzavretou bunkovou štruktúrou. Pri prevádzke vykurovacích, chladiarenských armatúr zabezpečí ideálnu izoláciu v teplotnom rozsahu od -40°C do +95°C. Izolácia Polyfoam zabraňuje kondenzácii vodnej pary a znižuje tepelné straty.

Uplatnenie v praxi

• Hrúbka steny potrubnej izolácie 10 mm – znižuje tepelné straty na potrubí o 60 %.
• Na ochranu pred kondenzáciou vodnej pary studenovodného potrubia stačí 5 mm hrúbka potrubnej izolácie.
• Na izoláciu potrubia teplovodného vykurovania v studených miestnostiach je potrebná 10 – 20 mm potrubná izolácia.

Vplyvom uzavretej bunkovej štruktúry je nasiakavosť hmoty vodou minimálna a samostatná polyetylénová hmota – ani pri zástavbe, ani pri používaní nie je citlivá na vlhkosť. Je odolná voči lúhom, kyselinám, olejom a neobsahuje zdraviu škodlivé látky. Polyetylénová pena je ekologicky nezávadná a zodpovedá západoeurópskym ekologickým a zdravotným normám.

Hrúbka tepelnej izolácie na chladiacich potrubiach

Hlavnou úlohou izolácií v chladiarenskej technike je spoľahlivo zabrániť kondenzácii na vonkajšom povrchu izolovanej sústavy. Tu by som opäť doporučil použiť ClimateCoating IndustrySpecial, ktorý minimalizuje riziko kondenzácie vody na povrchu chladiarenskej techniky a rovnako aj na potrubnom vedení klimatizácie.

Izolácie na zabránenie kondenzácii vodnej pary na povrchu potrubia alebo izolácie chladiacich potrubí vyžadujú materiály s čo najväčšou odolnosťou proti difúzii vodných pár, a teda s najvyššou hodnotou faktora difúzneho odporu μ.

Pri týchto izoláciách je rovnako dôležitá aj bezpečná a spoľahlivá aplikácia (montáž). Po inštalácii izolačného materiálu musí mať celý systém a spoje vysokú odolnosť proti difúzii vodných pár. Materiály s nízkym faktorom difúzneho odporu sa nesmú použiť bez parotesnej vrstvy (parozábrany). V týchto prípadoch veľmi rýchlo absorbujú vlhkosť, čo vedie k zhoršeniu ich tepelnoizolačných vlastností. Z tohto dôvodu minerálnovláknité izolácie nie sú vhodné pri aplikácii na chladiace potrubia. Ako izolácia pre chladiacu techniku sa neodporúča ani polyetylén. Aj napriek tomu, že má dostatočnú odolnosť proti difúzii vodných pár a prijateľnú hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti λ, ako všetky nepolárne plasty sa polyetylén ťažko lepí a spoje tohto materiálu nezabraňujú vnikaniu vodných pár do izolácie. Ani zmršťovanie pri meniacich sa teplotách nevyhovuje izolačnému účelu. Navyše, polyetylén má nižšiu pružnosť a nižšiu ohybnosť ako elastoméry.

Na použitie pri chladiacich potrubiach a zariadeniach sú najvhodnejšie elastoméry (syntetické kaučuky). Elastoméry majú vysoké hodnoty faktora difúzneho odporu a zároveň nízke hodnoty súčiniteľa tepelnej vodivosti λ. Aj v tejto skupine izolácií sú však v kvalite materiálov značné rozdiely. Niektoré druhy elastomérov dosahujú hodnoty μ až do 7 000 a hodnota λ je znížená až na 0,036 W/m.K pri 0°C. Obe hodnoty musia byť experimentálne potvrdené.

Záver

Obnova potrubí a rozvodov kúrenia a vody by nemala byť len výmenou starého potrubia za nové. Pri výmene potrubia alebo pri návrhu nových rozvodov by sme mali dbať aj na jeho izoláciu, aby sme znížili tepelné straty a tým ušetrili nie malé finančné prostriedky za energie. Ako výborná možnosť izolácie sa z môjho pohľadu javí kombinácia termokeramického náteru ClimateCoating IndustrySpecial a izolačnej peny Polyfoam. Kombinácia týchto dvoch materiálov vám poskytne výborné tepelnoizolačné vlastnosti a zároveň ochráni potrubie pred kondenzáciou vody a koróziou.

Peter Hofer

See author's posts