Tloušťky tepelné izolace rozvodů teplé vody a ústředního vytápění jsou předepsány vyhláškou 151/2001 Sb. a zde jsou uvedeny v tabulce. Bohužel k nešvarům instalatérských firem patří, že potrubí zaizolují pouze tepelnou izolací o tloušťce 6 mm a zákonné požadavky je nezajímají. Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu ČR č. 193/2007 Sb. stanovuje (s určitými výjimkami) povinnost opatřit rozvody pro vytápění a TUV tepelnou izolací a definuje tzv. minimální tloušťku tepelné izolace. Tuto vyhlášku je nutné dodržovat pro zajištění energetické účinnosti a minimalizaci tepelných ztrát. V současnosti je u novostaveb, ale i rekonstrukcí v podstatě povinná nejen izolace teplovodních vodovodních potrubí, ale i těch, kde proudí studená voda.
Důvody pro izolaci potrubí
Tepelné ztráty nezaizolovaným potrubím jsou poměrně velké a zcela zbytečné. V rozvodech totiž cirkuluje teplá voda, která je neustále dohřívána na požadovanou teplotu. Znamená to, že rozvody teplé vody nám neustále ohřívají okolní vzduch. Důvodů k izolaci potrubí s TV je více. Patří sem zajištění bezpečnosti provozu pro vytápěcí zařízení - ochrana před mrazem. Mohou být i další důvody k provádění tepelných izolací potrubí podle účelu, je však téměř vždy hospodárnost provozu. Snížením tepelné ztráty v rozvodech tepla dochází ke snížení provozních nákladů. Hospodárnost izolací je tedy především ekonomický faktor. Izolací lze zabránit až 80 % tepelných ztrát. Správně zvolený materiál a tloušťka tepelné izolace potrubí vodovodních rozvodů dokáže snížit tepelné ztráty až o 70 %.
Prevence zamrznutí
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. Potrubí s elektrickým přídavným topením se 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. Max. 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). Potrubí se většinou ošetřuje topným kabelem přiloženým podélně. Pokud jsou výkonové nároky vyšší, použijí se dva a více paralelně vedené kabely podél potrubí. Pokud v potrubí studená voda nebude proudit, voda zamrzne v závislosti na tloušťce izolace a průměru potrubí.
Ochrana proti kondenzaci
V případě rozvodu studené vody interiérem je nutné také provést kontrolu tloušťky izolace z hlediska povrchové kondenzace.
Výpočet a návrh tloušťky izolace
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. Snížením tepelné ztráty v rozvodech tepla dochází ke snížení provozních nákladů, a proto je třeba navrhnout hospodárnou (ekonomickou) tloušťku tepelné izolace potrubí. Tepelná ztráta potrubí kruhového průřezu je způsobena vedením tepla jednotlivými vrstvami potrubí a přestupem tepla do okolního prostředí. Její velikost ovlivňuje součinitel prostupu tepla válcovou stěnou (materiál trubky, materiál izolace, přestup tepla mezi povrchem potrubí a okolního prostředí), délka potrubí a rozdíl teploty média uvnitř potrubí a teploty v jeho okolí. Kritériem pro návrh tloušťky izolace může být také maximální povrchová teplota izolace. Pro návrh hospodárné tloušťky tepelné izolace potrubí byly vypracovány různé počítačové programy. Tyto programy umožňují návrh vhodné tloušťky izolace na základě zadaných údajů. Po vyplnění volných políček v tabulce program sám navrhne vhodnou tloušťku tepelné izolace. Takové programy mají na svých webových stránkách řada firem, např. Isover a další.
Čtěte také: Tloušťka betonu pro podlahové topení
Doporučené tloušťky izolace podle legislativy
Vyhláška č. 193/2007 Sb. [1] stanovuje minimální tloušťku tepelné izolace na potrubí vytápění a teplé vody. Podle ní se tepelné izolace potrubí doporučuje provádět v souladu s příslušnými právními předpisy. Velikost součinitele prostupu tepla U0 je dána touto vyhláškou. Je třeba poznamenat, že nejvyšší účinnost tepelné izolace se projevuje u potrubí s malými průměry se jmenovitou světlostí do DN 50. Snížení tepelných ztrát při takových průměrech trubek představuje 65-70 %, dosažených už při prvních 10 milimetrech tloušťky izolace.
Materiály pro tepelnou izolaci potrubí
Výrobci u svých výrobků uvádějí nejdůležitější vlastnosti tepelněizolačních materiálů. Tyto vlastnosti se rozdělují na fyzikální, tepelné a protipožární (bezpečnostní). Mezi fyzikální vlastnosti patří hustota materiálu a krátkodobá nasákavost. Tepelná vodivost (lambda) je nejdůležitější tepelnou vlastností materiálu, která charakterizuje schopnost materiálu vést teplo. Hodnota lambda se pohybuje nejčastěji od 0,025 do 0,3 W·m-1·K-1. Teplotní stálost určuje nejvyšší provozní teplotu na straně fólie a závisí na materiálu izolace. Klasifikace reakce na oheň je bezpečnostní vlastností. Důležité je si uvědomit, že uváděné hodnoty vlastností je třeba brát s rezervou, jelikož se mění v závislosti na několika okolnostech, například na teplotě. Některé firmy uvádějí u svých výrobků i odolnost proti hlodavcům, hmyzu a jiným škůdcům.
Typy izolačních materiálů
- Pěněný polyetylen (PE pěna): Surovinou pro výrobu je ropa. Je charakteristický nízkou tepelnou vodivostí, je pružný, flexibilní a nenasákavý, což znamená, že nepřijímá vlhkost, která značně snižuje tepelněizolační vlastnosti materiálů. Má nejmenší odolnost proti teplotě. Pěněný polyetylen se dodává s kašírováním nebo s hliníkovou folií. Snadno se zpracovává, lepí a je recyklovatelný. Používá se i jako ochrana proti působení agresivního prostředí.
- Kamenná vlna: Základem tohoto izolačního materiálu je čedičová vlna, pojivem. Kamenná vlna se vyrábí především z vyvřelých hornin - z čediče a dolomitu. Kamenná vlna se dodává s kašírováním hliníkovou fólií vyztuženou skleněnou mřížkou. Je vhodná pro potrubí s vysokými teplotami protékajících látek. Má dobré tepelné i akustické vlastnosti. Je nehořlavá a odolná proti vysokým teplotám. Kamenná vlna je hydrofobizovaná, aby nemohla nasávat vodu.
- Skelná vlna: Vyrábí se obdobně jako kamenná vlna, ale ze sklářských surovin (soda, dolomit, borax, živec a vápenec). Její použití je obdobné jako u kamenné vlny. Používá se pro izolaci větších průměrů potrubí.
- Syntetický kaučuk EPDM (elastomer): Má podobné složení i vlastnosti jako polyetylen, ale mnohem větší teplotní odolnost. Vyznačuje se vysokým odporem proti difuzi vodní páry, nízkou tepelnou vodivostí a vysokou ohebností. Je odolný proti UV záření a agresivnímu prostředí. Vhodný je pro venkovní rozvody, pro klimatizaci a v chladírenství, pro solární systémy.
- Polyuretanová pěna (PUR): Patří k izolačním materiálům na organické bázi.
Typy izolačních výrobků
Tepelněizolační výrobky pro izolaci potrubí se rozdělují na izolační trubice, rohože a pásy. Izolační trubice se používají k izolaci dlouhých rovných úseků potrubí, tvarovky (např. T kusy) k izolaci armatur. Pásy slouží k izolaci armatur.
- Izolační trubice:
- Z pěněného polyetylenu (PE). Jsou pružné, dodávají se jako náviny do kotoučů. V katalogu některých výrobců jsou vedeny jako nekonečné hadice.
- Z minerální vlny. Jedná se o podélně dělený válec se „zámkem“, který brání tepelným ztrátám přes podélnou drážku. Krycí vrstva je hliníková fólie vyztužená mřížkou ze skelných vláken, opatřená samolepicí páskou pro dokonalé uzavření pouzdra.
- Rohože: Mají odlišný tvar od trubic. Dodávají se jako stočené pásy. Základní rozdělení je na rohože lamelové a na pletivu. Vyrábí se z kamenné vlny nebo čedičové vlny. Rohože se používají pro izolaci potrubí větších průměrů.
- Pásy: Vyrábí se z lehčeného pěněného polyetylenu. Jsou vhodné pro izolace armatur, okolo nichž se mohou velmi dobře omotat.
Příslušenství pro montáž izolace
Pro správnou montáž tepelné izolace jsou zapotřebí různé doplňky jako např. oblouk, lepidla, lepicí pásky, spony apod.
- Oblouky: Jsou určeny pro izolaci ohybů (koleno) 90 stupňů. Sestavují se ze 4 segmentů.
- Lepidla: Používají se pro lepení izolačních materiálů. Lepidla pro PE materiály snášejí trvalé tepelné zatížení maximálně 80 °C. Pro materiály z kaučuku se používají lepidla, která mohou být vystavena teplotě až 150 °C.
- Lepicí pásky: Používají se k uzavírání tepelněizolačních trubic a pásů. Dodávají se v šířce 20 až 50 mm a tloušťce stěny 2, 3, 5 a 10 mm.
- Spony: Jsou podpůrný prostředek pro uzavírání spojů tepelněizolačních trubic a pásů.
Závěr
Tepelné izolace potrubí se doporučuje provádět v souladu s příslušnými právními předpisy. Získání informací o správném návrhu a realizaci tepelné izolace je zásadní pro zajištění dlouhodobé životnosti, efektivity a hygieny vodovodních instalací. Kvalitně izolované vodovodní potrubí dokáže řádově snížit náklady ohřevu vody i tepelné ztráty.
Čtěte také: Tloušťka OSB desky pro střechu: Na co si dát pozor?
Čtěte také: Jaká je minimální tloušťka betonové podlahy?
tags: #tloustka #tepelne #izolace #potrubi