Tepelná izolace potrubí je nedílnou součástí každého topného systému a primárního okruhu tepelných čerpadel. Je to ochrana samotného potrubí, ale i zdroj značných úspor energie. Prvořadá je její schopnost snížit tepelné ztráty, kdy teplo uniká do okolního prostředí, a tím lépe udržovat konstantní teplotu přenášeného média a snižovat její výkyvy. Izolace rovněž zabraňuje kondenzaci vody na povrchu potrubí, což může vést ke korozi a dalším problémům.
Při realizaci se často dopouštíme chyb, proto je důležité dbát na pečlivé zpracování, od návrhu až po samotnou montáž izolovaného potrubí. Zde platí podobné zásady jako při montáži tepelné izolace trubek z pěněného polyetylenu, tvarových kusů a jejich montáži včetně detailního vyobrazení. Je třeba používat správný tepelněizolační materiál a nářadí, který dodá většina firem vyrábějících tepelně izolační výrobky.
Izolace potrubí pro tepelná čerpadla a zemní vrty
Všechny druhy potrubí, ať už se jedná o páteřní vedení nebo potrubí vedoucí přímo od vrtů, případně plošného kolektoru, je nutné začít 2 m od objektu izolovat. Tato izolace je nezbytná k ochraně potrubí před tepelnými ztrátami a k zajištění optimálního fungování celého systému tepelného čerpadla. Pro izolaci primárního okruhu je vhodné použít pouze kaučukovou izolaci, protože nabízí vynikající izolační vlastnosti a odolnost vůči vlhkosti.
Potrubí izolované kaučukovou izolací, které je umístěné vně objektu, je nutné dále chránit i chráničkou. Ta slouží jako ochranný kryt, který zabraňuje mechanickému poškození izolace a chrání ji před vlivy prostředí. Aby byla zajištěna dlouhodobá funkčnost systému, je chráničku nutné opatřit těsněním, které zabrání vniknutí vody do chráničky. Kaučukové izolace dodávané společností GE-TRA jsou vyráběny německým výrobcem KAIMMANN GmbH, což zaručuje vysokou kvalitu a spolehlivost těchto izolačních materiálů.
Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem je nezbytné pečlivě zvažovat všechny aspekty instalace tepelných čerpadel a potrubí, aby byl zajištěn optimální výkon a dlouhá životnost celého systému. Dobře provedená izolace potrubí je klíčovým faktorem pro minimalizaci tepelných ztrát a zajištění efektivního provozu tepelného čerpadla. Pečlivá izolace potrubí je tedy nezbytná nejen pro zachování energetické účinnosti, ale také pro ochranu celého systému před vlivy prostředí a mechanickým poškozením.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Příklad izolace propojovacího potrubí k vrtům
Propojovací vedení k vrtu (cca 15m), které se plánuje vést v hloubce cca 1,2m (prostupová pažnice do domu je v hloubce 1m), je vhodné izolovat kaučukovou izolací tloušťky 19mm. Propojovací izolované potrubí je vhodné uložit do pískového nebo škvárového lože. V případě, že je jeden vrt v příjezdové cestě do zahrady, je třeba nad potrubí dát chráničku, která zabrání poškození těžkou technikou. Je také nutné řešit utěsnění vrtu shora.
Materiály a nástroje pro tepelnou izolaci
Tepelné izolace potrubí se mohou provádět také z polyuretanové pěny, protože se používají hlavně pro izolace větších průměrů potrubí. Použije se předizolované potrubí, které je již z výroby tepelně zaizolované, a na dalších místech se provede spojení potrubí a místo spoje se dodatečně zaizoluje. K tomu se použijí spojovací manžety s kontrolními otvory pro vstříknutí izolační PUR pěny. Po vstříknutí a vytvrzení je potrubí tepelně zaizolované. Přebytečný materiál, který může proniknout i na povrch krycího potrubí, se odstraní.
Nejčastěji využívanou tepelnou izolací v oblasti ochrany potrubí jsou izolační pouzdra Izoltherm s Al ochranou. Základem úspěchu je nejen použitý materiál, ale především zámek rozevření pouzdra, který je důležitý pro instalaci. Firma Thermica plus vyvinula z pohledu praktičnosti a spolehlivosti rozevírání pouzdra zámku s tvarem „T“. Ten je oproti jednoduchému otevírání pouzdra rozříznutím, které používají jiné firmy, podstatně lepší z mnoha ohledů. Největší výhodou je konstrukce, díky níž se zámek vrací zpět do polohy uzavření, což montážním pracovníkům ulehčuje a zjednodušuje montáž.
Izolační pouzdra Izoltherm AL
Potrubní izolační pouzdra Izoltherm AL jsou vyřezávaná z bloků vyrobených z minerální plsti Isover Orstech 65, která se vyrábí rozvlákňováním taveniny směsi hornin s dalšími přísadami. Venkovní vrstva má povrchovou úpravu z hliníkové fólie vyztužené mřížkou ze skelných vláken. Pouzdro je na podélném spoji ještě opatřeno přesahem fólie se samolepící páskou pro dokonalé uzavření pouzdra. Tepelná izolace potrubí odolá i teplotě 620°C. Tloušťka izolačního pouzdra však musí být volena tak, aby teplota na straně Al fólie nepřesáhla 100°C. V části izolace, která je vystavena teplotám vyšším než 150°C, může jinak docházet k uvolňování pojiva.
Další přednosti tepelné izolace potrubí:
- Protipožární ochrana - nehořlavý materiál
- Vysoká teplotní odolnost
- Výborná absorpce zvuku
- Ekologická a hygienická nezávadnost
- Dlouhá životnost
- Snadná manipulace - lze řezat i ostrým nožem
Nástroje a pomůcky pro montáž izolace z pěněného PE
K základnímu vybavení pro montáž izolace z pěněného PE patří posuvné měřítko, skládací metr, podložka na řezání, dřevěný hranolek a většinou také montážní návod. Pro řezání izolačních trubic z pěněného PE pod přesným úhlem se používá pokosník. Ten má délku čepele nejméně 20 cm a umožňuje řezání pod přesným úhlem. S pěti výřezy se pokosník používá při výrobě kolen a oblouků, pomocí kterých se izolační trubice vyřezávají pro následný ohyb do tvaru kolena. Řezací nůž se po ukončení práce zasouvá, aby nedošlo k poškození „zubů“ a špatnému slepení spoje. Sada výkružníků na obr. 5 a provádějí se za pomocí šablony se používá pro izolace trubek od 12 mm do 60 mm a je naostřený pro řezání otvorů v izolačních trubicích. Do výkružníků se netluče kladivem, ale točí se s nimi rukou na izolační trubici, což postačuje. Nástroje musí být ostré. Po dlouhodobém používání a zatupení řezné části se musí nářadí naostřit. Po ukončení práce se očistí a uloží do montážní brašny nebo boxu k tomu určenému.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Postup montáže tepelné izolace
Postup prací tepelných izolací je poměrně jednoduchý, izolace se však musí provádět svědomitě. Izolace v rodinných domech a v dalších budovách se provádí z pěněného PE. Plocha je tak zbavena nečistot a mastnoty pro pozdější přelepení páskou. Izolační trubice se rozřeže na potřebnou délku (přesně kolmo) a k délce se přidá ještě 1 až 2 % (1 až 2 cm na každý metr délky) pro eliminaci smrštění. Ostrým nožem se izolační trubice rozřízne po celé své délce. Řez je nutno provádět s citem, aby se nerozřízla protilehlá strana trubice. Trubice se rozevře a nasune na izolované potrubí. Poté se rozříznutá trubice slepí předepsaným lepidlem.
Lepidlo z plechovky se musí před použitím řádně promíchat. Nanáší se na obě strany tepelněizolační trubice. Strany se pak k sobě krátce a pevně přitlačí. Doba schnutí lepidla se pohybuje podle teploty a vlhkosti vzduchu od 3 do 15 minut při teplotě okolí +15 °C až +25 °C. Doba vytvrzení lepidla bývá poměrně dlouho, obvykle až za 30 až 40 hodin. Tepelněizolační trubice se po délce v místě řezu přelepí páskou. Výrobci doporučují vzdálenosti asi 15 cm od sebe po obvodě tepelněizolační trubice. Doporučená vzdálenost pásek je 50 cm od sebe, aby nevznikl nezaizolovaný prostor.
Izolace tvarových kusů a armatur
Při výrobě tvarových kusů je třeba používat veškeré výrobcem doporučené nářadí a pomůcky. Vyrobí se T kus pomocí pokosníku. Ten se rozřeže, přiloží na potrubí a slepí podobně jako potrubí. V jedné izolační trubici se vyřeže otvor pomocí výkružníku. Do otvoru se pak vloží trubici protikus, který se pak k první trubici přilepí. Izolace armatur patří nedílně k izolaci potrubí a nelze ji vynechat. Práce při izolaci armatur probíhají ve dvou etapách. Nejprve se samolepicí páskou omotá tělo armatury, aby se armatura mohla volně otevírat a zavírat ovládacím kolečkem či pákou. Poté se nasune trubka s vyřezaným otvorem pro ovládací kolečko či páku na armaturu a řádně slepí. Izolovat se musí ventily s jakýmkoliv připojením na potrubí - závitové i přírubové. Z izolace ventilu páskou je podle vzhledu zřejmý způsob připojení ventilu (obr. 15 a, b). Následuje konečná izolace trubicí, která překrývá izolační pásku. V některých případech se provádí izolace armatury jen tepelněizolační páskou, pokud to navrhne projektant. Při obalování páskou nesmí zůstat na armatuře nezaizolované místo tak, aby izolace neomezila možnost úplného otevírání nebo uzavírání armatury. Návod ke správné izolaci opět uvádějí výrobci.
Doporučené vzdálenosti a hloubky
Je třeba dodržovat doporučené vzdálenosti izolovaných trubek od sebe. Rovněž je třeba dodržovat doporučené vzdálenosti od stěn, stropů a dalších stavebních konstrukcí. V tabulce 7 a 8 jsou uvedeny osové vzdálenosti (od osy jednoho potrubí k ose druhého potrubí).
| Typ potrubí | Minimální hloubka uložení | Doporučená izolace |
|---|---|---|
| Potrubí k vrtům | 1,2 m | Kaučuková izolace 19mm + chránička |
| Podzemní rozvody | Nezámrzná hloubka | Kvalitní izolace + elektrické topení (pokud je nutné) |
| Primární okruh tepelných čerpadel (obecně) | Dle projektu | Kaučuková izolace |
Prevence zamrznutí a kondenzace
Pokud je nebezpečí, že teplota vody ve vodovodních potrubích klesne pod 0 °C, je nutné zajistit prevenci proti zamrznutí. Krátkodobě může zamrznutí zabránit izolace potrubí. Samotná izolace však zamrznutí nezabrání, jen jej oddálí. Podzemní rozvody je nutné izolovat, pokud neleží v nezámrzné hloubce. V případech vodovodních potrubí bez odběru, technologických rozvodů při odstávce, apod. se potrubí s elektrickým přídavným topením musí nejprve obalit hliníkovou fólií, aby se teplo od topného drátu rovnoměrně dostávalo k potrubí. Pak se montuje izolace, nejlépe dvouvrstevně, aby se eliminovaly tepelné mosty vlivem spár. Pro plastové potrubí se doporučují samoregulační dvoužilové topné kabely do teploty 65 °C, které se regulují podle teploty povrchu potrubí. Maximální teplota topného kabelu musí být dodržena, aby nedošlo k mechanickému poškození potrubí (z toho důvodu nesmí být použit odporový topný kabel či samoregulační topný kabel pro teploty vyšší než 65 °C => nebezpečí měknutí potrubí způsobené příliš vysokou povrchovou teplotou kabelu).
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Potrubí se většinou ošetřuje topným kabelem přiloženým podélně. Pokud jsou výkonové nároky vyšší, použijí se dva a více paralelně vedené kabely podél potrubí. Tloušťka izolace se navrhuje podle maximální tepelné ztráty na metr čtvereční nebo běžný, případně podle celkové ztráty celé potrubní větve. Je na projektantovi, aby podle teploty vody, rychlosti proudění, délky potrubí, okrajových podmínek vně potrubí a výkonu topné smyčky, navrhnul minimální nutnou tloušťku izolace. Čím větší použijete tloušťka izolace, tím menší bude požadavek na výkon topné spirály. Pokud v potrubí studená voda nebude proudit, voda zamrzne v závislosti na tloušťce izolace a průměru potrubí. V případě rozvodu studené vody interiérem je nutné také provést kontrolu tloušťky izolace z hlediska povrchové kondenzace.
Chyby při izolování potrubí
Nedbalou prací při izolování potrubí vznikají špatně zaizolované rozvody. Je řada důvodů pro tyto chyby. Jednou z častých chyb je použití izolace s velkým průměrem, kdy vznikne mezera mezi trubkou a vnitřní stěnou izolace. V takovém případě izolace neplní správně svoji funkci. Další chyby vznikají, když se izolace nedotáhne do konce, mezera u závěsů se mezi jednotlivými trubicemi nezaizoluje, apod.
Pokud je difuzní odpor proti vlhkosti µ nízký, zhorší se některé vlastnosti tepelné izolace, v některých případech i více. Izolace se může poškodit z venkovní (horní) strany. Pokud je teplota okolí nízká, musí se pro tepelnou izolaci potrubí použít materiál, který odolá vyšší teplotě od kouřovodu. Nejen potrubí, ale také izolace musí mít možnost se v drážce volně pohybovat. Pokud je drážka ve stěně úzká, může materiál izolace tlačit na omítku stěny, což vede k vydutí stěny a narušení omítky, obkladu. Patří k častým chybám při provádění tepelněizolačních prací, že se spoje izolace nezafixují lepicí páskou nebo nepojistí sponkami, což může v průběhu času povolit. Potrubí je potom v některých místech zaizolované jen částečně. Pokud se vede větší množství izolovaných potrubí vedle sebe, je důležité správně označit potrubí, zejména směry proudění, aby nedošlo k záměně teplé a studené vody.
Kvalitní potrubí pro zemní plošné kolektory
Systém primárního okruhu tepelných čerpadel v podobě zemního plošného kolektoru se skládá z několika součástí, které na sebe navazují a musí tvořit jeden funkční a kompatibilní celek. Hlavní, nejdražší a zároveň nejdůležitější částí tohoto systému je samotná realizace (výkopy) a uložení samotného potrubí. Jde o velmi obtížně opravitelný systém vzhledem k diagnostice místa poruchy. Proto důraz na kvalitu použitého potrubí, původ a certifikace musí být pro investory zásadní.
Námi nabízené potrubí pro zemní plošný kolektor GEROtherm PE-GT-RC FAST ® se vyrábí v německé společnosti GERODUR, která patří mezi evropské lídry v plastovém potrubním průmyslu. Potrubí FAST je na rozdíl od ostatního potrubí na trhu vyrobeno celé z materiálu PE100 RC. Signalizační vrstva potrubí FAST tedy nejen signalizuje neporušený stav, ale také skutečně chrání proti potenciální ztrátě tlaku! FAST je díky tomu nejbezpečnější a nejodolnější polyethylenové potrubí na trhu primárních okruhů tepelných čerpadel plnící jak PAS 1075 typ 1, tak typ 2. Pro zemní plošný kolektor se doporučuje použít potrubí z vysoko-hustotního polyethylenu (HDPE), PE 100, nebo PE 100+ pro pokládku do pískového lože. Kolektor aplikovaný do pískového lože v oblastech se zvodněním, nebo vyšší vlhkostí podloží je možné. V oblastech, kde je suché podloží působí pískový obsyp spíše jako izolátor. Alternativou vhodnou pro pokládku bez pískového lože, je potrubí PE-GT-RC FAST. U tohoto materiálu jsou molekulové vazby provázány a odolávají i přímému dlouhodobému tlaku kamene na stěnu potrubí. Naše potrubí pro zemní plošné kolektory patří mezi špičku ve své oblasti.
tags: #tepelna #izolace #potrubi #v #zemi #vrtu