Розрахунок теплоізоляції трубопроводів відео-інструкція як розрахувати своїми руками, калькулятор

Попередня ↔ Наступна

Ті, кому довелося одного разу зіткнутися з промерзанням труб, знають, що це за напасть. І на все життя запам'ятали важливе правило - необхідно заздалегідь утеплювати водопровідні системи! Звичайно ж, вчитися краще на чужих помилках.

Саме тому в нашій статті ми розглянемо таке питання, як правильний розрахунок теплоізоляції трубопроводів.

Розрахунок теплоізоляції трубопроводів відео-інструкція як розрахувати своїми руками, калькулятор

Роботи зі спорудження та утеплення трубопроводу

способи розрахунку

Для того щоб визначитися з вибором відповідного утеплювача, необхідно розрахувати оптимальну товщину і щільність матеріалу для конкретного випадку. Такий розрахунок дозволяє не тільки зменшити втрати тепла, а й знизити саму температуру труб, з метою їх безпечного використання.

Які фактори потрібно враховувати при розрахунку?

Температуру утеплюваної поверхні;
Температурні перепади навколишнього середовища;
Наявність механічних впливів (наприклад, вібрації і т.д.);
Допустимі навантаження на труби;
Навантаження від вищого грунту і транспортних засобів;
Коефіцієнт теплопровідності, якою володіє обраний утеплювач;
Стійкість ізолюючого матеріалу до деформації.

Ізоляція трубопроводу мінеральною ватою

Зараз ми розглянемо розрахунок теплоізоляції трубопроводу - два перевірених способи, кожен з яких по-своєму зручний і надійний.

Інженерний розрахунок за допомогою формул

Оптимальну товщину шару утеплювача знаходять шляхом техніко-економічного розрахунку: товщина матеріалу визначається виходячи з його опору температур - не менше 0,86 (ºC м² / Вт) для труб з діаметром менше або рівним 25 мм, і 1,22 (ºC м² / Вт ) для труб з діаметром більше 25 мм.

Наведена нижче інформація буде корисна при проведенні інженерних розрахунків теплоізоляції для різних трубопроводів. Як приклад ми розрахуємо необхідну товщину утеплювача для випускного колектора Високофорсовані дизеля.

Повний температурне опір утеплювальної конструкції для циліндричної труби знаходиться за наступною формулою:

Формула знаходження температурного опору утеплювача

dіз - зовнішній діаметр утеплювача для труби;
dн - зовнішній діаметр труби;
з - коефіцієнт теплопровідності утеплювального матеріалу;
в - коефіцієнт тепловіддачі від утеплювача до повітря.

Лінійна щільність потоку тепла:

Знаходження лінійної щільності теплового потоку

tн - температура зовнішньої стінки труби;
tіз - температура поверхні утеплювального шару.

Температура внутрішньої стінки утеплювача труби:

Знаходження температури внутрішньої стінки утеплювача трубопроводу

d в - внутрішній діаметр труби;
г - коефіцієнт віддачі тепла від газу до стінки;
т - коефіцієнт теплопровідності матеріалу, з якого зроблена труба.

Формула знаходження теплового балансу:

Знаходження теплового балансу

З її допомогою визначається необхідний зовнішній діаметр утеплювача для труби (dіз). Потім обчислюється розрахунок товщини теплоізоляції трубопроводів за формулою:

Знаходження товщини утеплювача

Приклад розрахунку: поставлена задача - розрахувати теплоізоляцію для трубопроводу Високофорсовані дизеля.

Є такі значення:

зовнішній діаметр трубопроводу - 0,6 м;
його внутрішній діаметр - 0,594 м;
температура зовнішньої стінки трубопроводу - 725 K;
температура зовнішньої поверхні утеплювача - 333 K;
коефіцієнт теплопровідності утеплювача - 0,11 Вт / (м K).

Підставивши всі значення в формули, дані вище, ми отримуємо необхідну товщину утеплювача для трубопроводу - не менше 0,1 м.

Порада!
Якщо ви вважаєте, що у вас не вийде правильно скористатися вищенаведеними формулами, то зверніться за допомогою до інженерів.
Вони зроблять професійний розрахунок, що дозволить вам бути впевненим - теплоізоляція вийде дійсно якісною.
Ціна на послуги фахівця цілком прийнятна і доступна кожному.

Якщо ви все ж вирішили самостійно виконати всю роботу, то пам'ятайте, розрахунок товщини утеплювача для трубопроводу повинен здійснюватися під конкретні умови - від утеплювального матеріалу, до сезонних температурних перепадів на вулиці і вологості повітря. До речі, вологість значно прискорює теплообмін і знижує ефективність деяких утеплювачів (наприклад, мінеральної вати).

Онлайн калькулятор - незамінний помічник у розрахунках теплоізоляції

Крім послуг кваліфікованого інженера є варіант скористатися онлайн помічником. Калькулятор розрахунку теплоізоляції трубопроводів абсолютно безкоштовна програма, яка не потребує інсталяції і будь-якої оплати. З її допомогою можна своїми руками, та до того ж за лічені хвилини провести точне обчислення.

Ось, власне, так виглядає онлайн помічник

Користуватися калькулятором досить просто.

Спочатку пропонується вибрати одну з чотирьох завдань:

утеплення трубопроводу з метою забезпечити задану температуру на поверхні ізоляції;
утеплення трубопроводу з метою запобігти замерзанню міститься в ньому рідини;
утеплення трубопроводу з метою запобігти конденсації вологи на поверхні ізоляції;
утеплення трубопроводу водяній теплової мережі двухтрубной підземної канальної прокладки.

Далі вам буде запропоновано ввести деякі дані, необхідні для розрахунку:

утеплювальний матеріал (в запропонованому списку ви неодмінно знайдете той утеплювач, який вважали за краще);
зовнішній діаметр трубопроводу (мм);
температура утеплюваної поверхні (ºC);
скільки часу проходить до замерзання води в стані інерції;
наявність захисного покриття (металеве або ж неметалевої);
середня температура теплоносія (води і т.д.).

Вводимо всі необхідні параметри

Тепер залишиться лише натиснути кнопку «розрахувати» і отримати максимально точний результат.

Приблизно в такій формі буде виданий результат

вибираємо утеплювач

Головна причина замерзання трубопроводів - недостатня швидкість циркуляції енергоносія. В такому випадку, при мінусовій температурі повітря може початися процес кристалізації рідини. Так що якісна теплоізоляція труб - життєво необхідна.

Увага!
Особливо це стосується тих трубопроводів, які працюють не постійно (наприклад, водяна система опалення на дачі).
Тому, щоб не довелося розморожувати і відновлювати систему, потрібно заздалегідь подбати про її теплової ізоляції.

Благо нашому поколінню несказанно повезло. В недалекому минулому утеплення трубопроводів вироблялося по одній лише технології, так як утеплювач був один - скловата. Сучасні виробники теплоізоляційних матеріалів пропоную просто найширший вибір утеплювачів для труб, що відрізняються за складом, характеристикам і способу застосування.

Порівнювати їх між собою не зовсім правильно, а вже тим більше стверджувати, що один з них є найкращим. Тому давайте просто розглянемо види ізоляційних матеріалів для труб.

За сферою застосування:

для трубопроводів холодного та гарячого водопостачання, паропроводів систем центрального опалення, різних технічних обладнань;
для каналізаційних систем і систем водовідведення;
для труб вентиляційних систем і морозильного обладнання.

За зовнішнім виглядом, який, в принципі, відразу ж пояснює і технологію застосування утеплювачів:

рулонні;
листові;
кожухові;
заливальні;
комбіновані (це скоріше вже відноситься до способу ізоляції трубопроводу).

Основні вимоги до матеріалів, з яких виготовляються утеплювачі для труб - це низька теплопровідність і хороша стійкість до вогню.

Під ці важливі критерії підходять наступні матеріали:

Мінеральна вата. Найчастіше продається у вигляді рулонів. Підходить для утеплення трубопроводів з теплоносієм високої температури.
Однак якщо використовувати мінвату для ізоляції труб у великих обсягах, то такий варіант виявиться не дуже-то вигідним з точки зору економії.
Теплова ізоляція за допомогою мінеральної вати проводиться методом намотування, з подальшим її закріпленням синтетичної мотузкою або нержавіючої дротом.

На фото трубопровід, утеплений мінватою

Зверніть увагу!
Даний вид утеплювача додатково необхідно покривати шаром гідроізолюючого матеріалу.

Пінополістирол. У народі його прозвали «шкаралупою». Такий утеплювач вдало поєднує в собі якість, всі необхідні властивості і зручність при монтажі.
Пожаростойкость, низька теплопровідність і низьке вологопоглинання роблять пінополістирол незамінним матеріалом для ізоляції труб водопостачання і опалення.

Використовувати його можна як при низьких, так і при високих температурах. Підходить для сталевих, металопластикових та інших полімерних труб.
Ще одна позитивна особливість - пінополістирол має циліндричну форму, причому його внутрішній діаметр можна підібрати під розмір будь-якої труби.

Пінзеля. За своїми характеристиками знаходиться в близькій спорідненості з попереднім матеріалом. Однак спосіб монтажу пеноизола зовсім інший - для його нанесення потрібна спеціальна розпорошуються установка, так як він є компонентну рідку суміш.
Після застигання пеноизола навколо труби утворюється герметична оболонка, майже не пропускає тепло. До плюсів тут також можна віднести відсутність додаткового кріплення.

Пінзеля в справі

Увага!
Варто зауважити, що піноізол - далеко не дешевий матеріал для утеплення трубопроводів.

Спінений поліетилен. Досить-таки поширений утеплювач, який найчастіше можна зустріти на водопровідних лініях. Примітний він легкістю монтажу: відрізали смугу необхідної довжини, обмотали трубу, закріпили скотчем.
Більш того, сьогодні спінений поліетилен роблять у вигляді розрізаних по одній стороні труб - потрібно буде лише надіти його і все.

Фольгований пенофол. Сама остання розробка в сфері утеплювачів. але вже завоювала своїх шанувальників серед російських громадян. Пенофол складається з полірованої алюмінієвої фольги і шару спіненого поліетилену.

Така двошарова конструкція не просто зберігає тепло, а навіть є певним обігрівачем! Як відомо, фольга має теплоотражающими властивостями, що дозволяє накопичувати і відображати тепло до поверхні (в нашому випадку це трубопровід).

Крім того, фольгований пенофол екологічний, слабогорючих, стійкий до температурних перепадів і підвищеної вологості.

До відома!
Якщо у вас в планах провести теплоізоляцію трубопроводу, то знайте - для всіх видів утеплювачів (крім піноізолу) вам буде потрібно всього лише гідроізолірующій шар і скотч.

Як ви самі бачите, матеріалів достатньо! Вибирати, ніж утеплювати труби, є з чого. Але при виборі не забувайте враховувати особливості навколишнього середовища, характеристики утеплювача і його простоту монтажу. Ну і не завадило б провести розрахунок теплоізоляції труб, щоб зробити все грамотно і надійно.

Варіанти ізоляції трубопроводу

Наостанок розглянемо три ефективних способу теплоізоляції трубопроводів.

Можливо, якийсь із них вам сподобається:

Утеплення з застосуванням обігрівального кабеля. Крім традиційних методів ізоляції, є і такий альтернативний спосіб. Використання кабелю вельми зручно і продуктивно, якщо враховувати, що захищати трубопровід від замерзання потрібно всього лише півроку.
У разі обігріву труб кабелем відбувається значна економія сил і коштів, які довелося б витратити на земельні роботи, утеплювальний матеріал та інші моменти. Інструкція по експлуатації припускає знаходження кабелю як зовні труб, так і всередині них.

Додаткова теплоізоляція гріє кабелем

Утеплення повітрям. Помилка сучасних систем теплоізоляції полягає ось у чому: часто не враховується те, що промерзання грунту відбувається за принципом «зверху вниз».
Назустріч же процесу промерзання прагне потік тепла, що виходить із глибини землі. Але так як утеплення виробляють з усіх боків трубопроводу, виходить, також ізолюю його і від висхідного тепла.
Тому раціональніше монтувати утеплювач у вигляді парасольки над трубами. В такому випадку повітряний прошарок буде своєрідним теплоаккумулятором.
«Труба в трубі». Тут в трубах з поліпропілену прокладаються ще одні труби. Які переваги є у цього способу? В першу чергу до плюсів відноситься те, що трубопровід можна буде відігріти в будь-якому випадку.
Крім того, можливий обігрів за допомогою пристрою по всмоктуванню теплого повітря. А в аварійних ситуаціях можна швидко протягнути аварійний шланг, тим самим запобігши всі негативні моменти.

Ізоляція за принципом «труба в трубі»