Содержание
Как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками: основные материалы и технология
Организуя индивидуальное водоснабжение дома с забором воды из колодца или скважины, необходимо принимать меры для нормальной работы системы водоснабжения в зимнее время, чтобы исключить замерзание воды в трубе. Поэтому вопрос, как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками, является актуальным для всех пользователей собственной водопроводной линии. Чтобы произвести утепление напорного водопровода под землей, необходимо рассчитать и выбрать наиболее оптимальный вариант утеплителя и правильно произвести его монтаж с соблюдением технологии.
Рис. 1 Карта уровней промерзания грунта
Зачем нужно утеплять трубы
Если посмотреть на карту глубин промерзания, по можно увидеть, что в северных районах она достигает 2,4 метра — естественно, что копать ямы такой глубины на своем участке слишком затратно. К тому же это нерационально с точки зрения подвода воды от скважины или колодца в дом, проблемы возникнут со скважиной — напорная труба должна выходить из оголовка и для установки насосного оборудования придется выкапывать и обустраивать кессон или кессонную яму очень большой глубины. Используя утеплитель для водопроводных труб в земле, можно проложить водопроводную магистраль на небольшой глубине, сэкономив при этом средства и повысив удобство пользования и обслуживания насосного оборудования.
Еще одно преимущество утепления водопроводных труб в земле — экономия ресурсов. Поступающая в дом вода нагревается для бытовых нужд и отопления — понятно, что на подогрев более холодной воды потребуется больше электроэнергии. Если трубы изолированы от холодного грунта, то затраты на утеплитель и проведение работ с течением времени не только полностью окупятся, но и принесут существенную экономию.
Эффективным способом борьбы с замерзанием водных трубопроводов является использование электрического кабеля, который приклеивается к линии по всей длине и опускается в скважину. Помещение кабеля и трубопровода в качестве дополнительного утепления в теплую оболочку позволит значительно сэкономить электроэнергию при обогреве водопроводной магистрали.
Рис. 2 Таблица тепловых потерь в зависимости от толщины теплоизолятора
Основные способы утепления подземной водопроводной магистрали
Существует несколько способов утепления водопровода, имеющих разные принципы работы, некоторые из них используются только в промышленной сфере.
Использование утеплительных материалов
Применение строительных материалов с низким коэффициентом теплопроводности — один из самых простых способов, являющийся наиболее распространенным при утеплении труб в земле и на поверхности. Материалы могут размещаться вокруг труб или наноситься на их поверхность в виде краски, смолы или пены. Технология широко используется в промышленной сфере, для утепления водопровода и канализации в частных домах.
Подогревающий кабель
Электрический кабель для обогрева размещается внутри или вплотную к трубе и нагревает ее, предотвращая замерзание воды. Сами кабели продаются в специализированных магазинах, их мощность колеблется в пределах 10 — 20 ватт на один погонный метр, использование кабельной системы позволяет зарывать водопровод на расстоянии не более 50 см. от поверхности земли.
Преимущества использования кабеля — возможность размещения непосредственно в воде, это позволяет монтировать его внутри трубопровода и опускать в скважину на значительную глубину. Применение электрического кабеля внутри труб одновременно с устройством наружного утепления является самым эффективным и экономичным решением для защиты от замерзания водопроводной магистрали при индивидуальном водоснабжении.
Рис. 3 Теплопроводность различных материалов
Утепление воздухом
Более дорогостоящий метод, который используют в промышленной и коммунальной сфере. При его применении под землей магистраль изолируют сверху при помощи утеплителя, а снизу подают теплый воздух, согревающий водопровод.
Часто используют метод, когда трубопровод помещается в трубу большого диаметра, внутри которой проходит теплый воздух. Данный способ обычно используют для изоляции водопроводной магистрали, проходящей по поверхности, можно его применять и на индивидуальных участках, если трубопровод закопан в землю — воздушная прослойка исключит замерзание воды без подогрева.
Утепление давлением
При помощи давления водопровод от замерзания защищают в магистральных системах с подземным залеганием или в неотапливаемых помещениях, для повышения давления используют специальный ресивер. Давление в системе при такой методике превышает 5 атмосфер, в то время как стандартное насосное оборудование для организации индивидуальное водоснабжение рассчитано на работу с напором не более 3 бар.
Рис. 4 Электрический нагревательный кабель — внешний вид
Данная методика разработана на использование в промышленных и коммунальных инженерных коммуникационных системах, в быту использование высокого давления эффективно при наличии качественного трубопровода и приборов, рассчитанных на работу с высоким давлением. Для реализации метода необходимо с помощью электронасоса накачать воду в магистраль под давлением более 5 бар. и отключить насосное оборудование — теоретически вода при таком давлении не должна замерзать очень долгое время в отсутствие хозяев.
Основные требования к материалам
Материал, который может быть использован при проведении работ по теплоизоляции, должен удовлетворять следующим требованиям:
- Иметь низкую теплопроводность. Это основное требование, выбор товара с низким коэффициентом позволит эффективно защитить трубопровод от замерзания и сэкономить финансовые средства.
- Хорошо переносить воздействие химических и органических веществ, содержащихся в почве, иметь биологическую устойчивость к различным видам микроорганизмов и бактерий.
- Иметь длительный срок службы без потери своих физических характеристик.
- Утеплитель не должен бояться воздействия влаги, напитывать и пропускать воду, его физические параметры не должны изменяться в водной среде.
- Воздействие высоких и низких температур, а также их перепады, не должны разрушать изолятор и сказываться на его физических свойствах.
Утеплительные материалы для труб
Современная промышленность освоила выпуск готовых водопроводных труб в утеплительный оболочке, которая сверху закрывается слоем гидроизоляции. При бытовом использовании трубного водоснабжения утепление в большинстве случаев придется делать самостоятельно, решая, как лучше утеплить водопроводную трубу под землей, выбором одного из приведенных ниже способов.
Напыляемые утеплители (ППУ)
Редко используемый в быту способ состоит в теплоизоляции трубопровода методом напыления на его поверхность полиуретана. Достоинства метода состоит в том, что он обеспечивает стопроцентную герметичность и позволяет регулировать толщину заливки, к недостаткам можно отнести очень высокую стоимость материала и проводимых работ.
Помимо полиуретана утепляющую оболочку делают из жидкого пенопласта, стоимость которого ниже полиуретанового напыления.
Рис. 5 Теплоизоляция напылением полиуретана и пенопласта
Теплоизоляционная краска
Один из продуктов высоких технологий, представляет собой густую массу на акриловой основе, содержащую мельчайшие частицы перлита, стекловолокна, пеностекла и стеклокерамические микрогранулы с вакуумом и теплопроводностью 0,00083 Вт./(м.*К), обеспечивающие основную теплоизоляцию.
Рис. 6 Теплоизоляция труб водоснабжения краской
Обычно краска наносится на поверхность слоем до 4 мм., заменяя при этом утеплитель толщиной несколько десятков миллиметров. Теплоизоляционная краска поставляется в специальных емкостях, имеет вид пасты белого или серого цвета, которая может колероваться, для термоизоляции участков или всего трубопровода она наносится кистью или методом распыления. Преимуществами использования теплоизоляционной краски являются:
- Высокая степень агдезии, позволяющая наносить краску на стальные и пластиковые поверхности с хорошим сцеплением.
- Возможность эффективной работы в широком температурном диапазоне от -70 до +260 С.
- Утепление краской водопроводной трубы в земле надежно защищает ее от коррозии — это является большим преимуществом при использовании на участке водопровода из стали.
- Материал имеет высокий срок эксплуатации, доходящей до 15 лет, возможность его окрашивания в различные цвета позволяет использовать краску на открытых трубах внутри помещений, подбирая цвет, не нарушающий интерьер.
- По утверждению производителя, теплоизоляционная краска имеет самый низкий коэффициент теплопроводности из всех утеплителей, равный 0,0012 Вт./(м.*К.)., у воздуха теплопроводность 0,023 — 0,026 Вт./(м.*К.). Некоторые эксперты обвиняют производителя в обмане потребителя и указывают другие цифры в своих расчетах — 0,0698 Вт./(м.*К.).
К основным недостаткам красок можно отнести высокую стоимость, покрытие одного квадратного метра тремя слоями (так достигается наилучшая эффективность) обойдется домовладельцу минимум в 15 у.е.
Наиболее известные марки утеплительной краски — Корунд, Изоллат, Термосилат выпускаются в пластиковых ведрах по 20 литров при весе 9,5 кг., могут разбавляться водой и обычно наносятся специальными видами безвоздушных распылителей.
Стекловата
Хотя стекловата в настоящее время используются не в таких масштабах, как раньше, для утепления труб выпускают специальные цилиндрические оболочки разных диаметров с одним разрезом, часто покрываемые фольгированный изоляцией. Вата имеет высокий срок службы, неплохие параметры по теплопроводности, не боится влаги, не подвержена влиянию высоких и низких температур.
К недостаткам можно отнести ее низкую плотность — при закапывании в землю необходимо принимать меры по упрочнению наружной оболочки, в противном случае сжатый землей слой утеплителя будет иметь более высокую теплопроводность.
Рис. 7 Теплоизоляр из стекловаты
Минеральная вата
Существует два вида минеральной воды: шлаковая и базальтовая, шлаковая минвата имеет такую же низкую плотность, как и стекловата и хорошо напитывается водой – из-за этих качеств она практически не применяется в качестве утеплительного материала. Базальтовый утеплитель намного плотнее, чем шлаковата, поэтому находит более широкое применение. Его выпускают в виде цилиндрических оболочек разных размеров с прорезью для установки, покрытых фольгоизолом или пергамином.
Такое утепление обладает достаточной плотностью для погружения в землю, устойчиво к температурному воздействию, однако напитывает воду, теряя при этом свои теплоизоляционные свойства. Также к недостаткам можно отнести довольно высокую стоимость базальтовой ваты.
Рис. 8 Оболочка из базальтовой ваты
Вспененный полиэтилен
Изоляция из вспененного полиэтилена является наиболее часто применяемым видом для защиты внутренних и наружных трубопроводов. Полиэтилен не боится воды, температурных перепадов в широком диапазоне, биологически и химически устойчив, обладает очень низкой плотностью. Изоляция выпускается без защитной твердой оболочки (некоторые виды имеют тонкое фольгированное покрытие, которые можно не принимать в расчет), поэтому его использование под землей без дополнительной защиты поверхности в виде прочных труб или коробов неэффективно.
Рис. 9 Как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками при помощи полиэтиленового изолятора
Пенополистирол
Пенополистирол, как утеплитель, имеет существенные преимущества перед ватой, краской и напылением, к его достоинствам можно отнести следующие параметры и физические характеристики:
- Низкий коэффициент теплопроводности.
- Самую высокую прочность и твердость среди всех утеплителей, его установка под землю на любой глубине не приводит к деформации.
- Устойчивость к высоким и низким температурам, а также к их перепадам.
- Высокий срок службы пенопласта, доходящий до 40 лет.
- Пенополистирол не подвержен воздействию биологических и химических веществ, содержащихся в почве, не гниет.
- Теплоизоляционные скорлупы из пенополистирола обладает малым весом, просты в монтаже — с работой может справиться один человек.
- Важным фактором для выбора пенопласта для утепления является его невысокая стоимость и возможность индивидуального изготовления оболочки под любой диаметр трубы.
- При необходимости теплоизоляционные скорлупы из пенопласта оснащаются канавкой для электрического кабеля — это создает дополнительные эксплуатационные удобства.
Какова должна быть толщина слоя утепления подземного участка трубы
Формулы для расчета толщины утеплителя довольно сложны, разобраться с ними под силу только квалифицированным специалистам в этой области. Для рядового потребителя в самостоятельном расчете толщины нет необходимости, всегда можно получить консультацию у продавца или воспользоваться онлайн калькулятором для вычислений. Обычно в такие калькуляторы встраивают данные фирменных утеплителей, среди которых можно найти вид, наиболее подходящий по параметрам к устанавливаемому и использовать его для расчетов. Также в калькулятор вносятся параметры трубопровода, температура воздуха и физические характеристики протекающей воды.
Рис. 10 Онлайн калькулятор для расчета толщины изоляции
Как утеплить водопроводную трубу в земле своими руками
Выбирая, чем утеплить водопроводную трубу на участке, учитывают материал ее изготовления, наружный диаметр, стоимость утеплителя и сложность монтажных работ.
Рис. 11 Расчет толщины трубного теплоизолятора
Монтаж утеплителя
Обычно для подвода воды при индивидуальном водоснабжении используют полиэтиленовые трубы низкого давления (ПНД) диаметром 1 дюйм, монтаж оболочки из утеплителя выполняется следующим способом:
- Устанавливают оболочку из стекловаты, минеральной ваты или пенопласта, вспененного полиэтилена, фиксируя ее при помощи липкой ленты. При монтаже минеральной или стеклянной ваты необходимо следить за герметичностью соединений — в противном случае в стык попадет вода и ее напитает вата, при этом теплоизолирующие свойства утеплителя существенно снизятся.
- После монтажа мягкий теплоизолятор можно защитить от сдавливания грунтом более прочным материалом, обычно используют рубероид, оборачивая им оболочку несколько раз и закрепляя его скотчем. Преимуществом его использования является гидрофобность, защищающая утеплитель от напитывания влагой.
- Утепленный трубопровод опускают в канал и засыпают легким сыпучим составом для уменьшения давления, обычно используется керамзит.
Понятно, что монтаж утеплителя из пенопласта, в отличие от видов с низкой плотностью, производить намного проще, и он не предъявляет высоких требований к герметичности стыков.
Следует учитывать, что монтаж пластиковых сегментов должен быть проведен скреплением друг с другом с небольшими сдвигом в 20 см., как соединение внахлест.
Рис 12 Утепление пластиковой водопроводной трубы в земле пенопластовой скорлупой
Укладка кабеля
Монтаж электрического кабеля обойдется дороже, однако глубина залегания трубопровода при этом минимальна. Греющий кабель может быть расположен внутри или снаружи трубопровода, в продаже имеются водопроводные трубы с установленным электрокабелем или с кабельным каналом для его монтажа. Чаще всего используется монтаж кабеля на поверхности, при этом глубина залегания трубопровода не превышает 50 см. Работы по монтажу кабельного обогревателя состоят из следующих этапов:
- Трубопровод в месте расположения кабеля (по спирали или прямой линии) оклеивается фольгированный липкой лентой.
- На приклеенную ленту укладывается электрический кабель и фиксируется такой же клейкой лентой.
- Сверху на полученную конструкцию устанавливается оболочка из базальтового утеплителя, которая соединяется скотчем. При монтаже нагревательного кабеля по линии практично использовать пенопластовый утеплитель со специальными канавками.
- Для контроля работы системы желательно установить по линии водопровода термодатчики.
Рис. 13 Как утеплить водопроводную трубу под землей электрокабелем
Решая, как лучше утеплить водопроводную трубу в земле своими руками, многие отдают предпочтение пенопластовой скорлупе — она удобна в монтаже, имеет лучшие физические параметры и обладает невысокой стоимостью. Электрический кабель практичнее использовать при неглубоком залегании водопроводных труб и скважинного оголовка — с его помощью можно одновременно подогревать воду в магистрали и скважине.
Утеплитель для труб водопровода: выбор и способы укладки теплоизоляции водопроводных труб
Вопрос утепления водопроводных труб особенно актуален среди владельцев загородной недвижимости. Часто в дачных поселках и селениях беспокоиться о многих составляющих комфортного проживания вынуждены сами хозяева.
Особенно, когда речь идет о домах/коттеджах с круглогодичным проживанием – здесь без утепления коммуникаций не обойтись. И в первую очередь предстоит подобрать и уложить утеплитель для труб водопровода – без воды, привычно текущей из крана, сложно наслаждаться прелестями загородной жизни.
В нашем материале мы расскажем почему стоит утеплять водопровод и на что обратить внимание выбирая материал для теплоизоляции.
Нужно ли утеплять водопровод?
Часто вопрос о том, нужно ли утеплять водопровод возникает в морозное утро, когда уже поздно – вода из крана не течет. Именно в такой ситуации у домовладельца нет сомнений в необходимости этого мероприятия.
Действительно, утепление труб нужно далеко не всегда. Все зависит от места расположения дома, климатических условий, времени пребывания жильцов и особенностей прокладывания водопроводных коммуникаций.
Если члены семейства приезжают на отдых лишь в теплое время года, то потребности в утеплении нет. Чтобы предотвратить случайный разрыв труб из-за замерзшей воды в морозы, когда на даче никого нет, нужно лишь правильно провести консервацию системы, качественно подготовив ее к зиме.
Не требуется утепление и водопроводу, протянутому на достаточной глубине. Согласно нормам, водопроводные трубы правильно укладывать на следующую глубину: 0,5 метра + глубина промерзания грунта в конкретном регионе. Это важное условие, которое обязательно следует соблюдать, чтобы не пришлось переделывать все заново после первой же зимы.
У жителей северных регионов уровень промерзания составляет 2,5 м и более. Это значительно усложняет процесс заглубления трубопровода на нужный уровень. Да и стоить такое мероприятие будет недешево. Здесь без утепления не обойтись.
Бывает, что нет возможности сделать траншею нужной глубины под укладку труб водопровода. В таких случаях утепление является необходимостью. Еще один момент – вход водопроводной трубы в дом. Этот участок в морозы часто пользуется повышенным вниманием у многих домовладельцев. Поэтому нужно своевременно позаботиться об утеплении, выбрав правильный материал.
Еще одно место трубопровода, о котором надо помнить – вход трубы в скважину/колодец. Все зависит от особенностей конкретного водопровода и способа обустройства этого участка. Если это колодец и труба погружается в него, то нельзя забывать об ее утеплении, выбрав материал, стойкий к ультрафиолетовым лучам и осадкам.
Способы утепления водопроводных труб
Чтобы мороз не повредил водопроводные трубы в частном доме/даче/коттедже, предстоит заранее побеспокоиться об их теплоизоляции.
Важно еще на этапе прокладывания коммуникаций обдумать варианты утепления труб, причем, не только водопроводных. Если это сделать своевременно, то расходы будут минимальными.
Среди способов утепления трубопровода для подачи воды в дом в среде домовладельцев наиболее популярны такие:
- протянуть трубопровод на 0,5 м ниже уровня промерзания;
- использовать нагревательный кабель;
- утеплить теплоизоляционным материалом;
- обеспечить воздушную прослойку;
- купить готовую заводскую трубу;
- применить сразу несколько способов.
Чаще всего применяют более одного способа. Так, если трубы для воды находятся глубоко, то участок, отвечающий за вход в дом, все равно нуждается в утеплении. Поэтому для него подбирают наиболее оптимальный вариант, чтобы обезопасить локальную систему водоснабжения.
Нагревательный кабель получил широкое распространение благодаря простоте укладки и качественному выполнению возложенных на него функций.
В зависимости от типа монтажа, выделяют 2 типа кабеля:
- наружный;
- внутренний.
Первый монтируется поверх водопроводной трубы, а второй – внутрь. Он надежно изолирован и выполнен из безопасных материалов. Подключается через термоусадочную муфту к обычному кабелю с вилкой или на автомат. Более подробно о греющем кабеле для водопровода читайте далее.
Теплоизоляционных материалов на рынке представлено великое множество. Они все отличаются своими свойствами, качеством, ценой, сложностями монтажа и сроком службы.
Какой выбрать – зависит от конкретной ситуации.
Способ с обеспечением воздушной прослойки также часто применяется. Он представляет из себя водопроводную трубу, помещенную в дешевую гладкую пластиковую или гофрированную трубу большего диаметра.
Внутри имеется свободное пространство для циркуляции теплого воздуха, попадающего из утепленного подвала или подогретого другим способом.
Еще один вариант – покупка готовых утепленных труб заводского происхождения. Они продаются полностью готовыми к монтажу.
Представляют из себя 2 трубы разного диаметра, помещенные друг в друга. Между ними находится слой утеплителя. Часто этот метод утепления называют предизоляцией.
Применение нескольких способов теплоизоляции труб обусловлено тем, что все методы несовершенны и применять их во всех случаях не удастся. Условия использования в различных домовладениях, расположенных во всех регионах страны, кардинально отличаются друг от друга. Поэтому, выбирать предстоит вариант, подходящий под конкретные требования.
Альтернативные варианты теплоизоляции
Существуют альтернативные способы теплоизоляции, предупреждающие возникновение неблагоприятных последствий. Они применимы не во всех случаях. Во-первых, можно удалить всю воду из системы – нет воды, нет проблемы. Этот метод применим для домов, не используемых в зимнее время. Он поможет уберечь систему от повреждения в случае промерзания труб водопровода.
Во-вторых, можно обеспечить постоянное движение воды в трубопроводе, открыв немного кран. Это не сложно сделать при постоянном проживании. Но вариант опасен – вдруг на пару дней придется уехать из дома, а по возвращении будет ожидать сюрприз в виде испорченного водопровода.
Помимо приоткрытого крана обеспечить постоянное давление в трубопроводе можно другими способами. Например, использовать специальный насос для повышения давления воды в системе или же добавить еще один элемент – ресивер. Его следует врезать в трубу сразу же возле насоса. Работа ресивера позволит поддерживать постоянное давление, что убережет систему от замерзания.
Как выбрать утеплитель для труб?
Если нет возможности спрятать в грунт трубы водопровода на требуемую глубину или же отдельные узлы выходят на поверхность земли, то предстоит подобрать утеплитель, идеально подходящий для теплоизоляции водопроводных труб. Для этого предстоит подобрать наиболее оптимальный вариант, подходящий под конкретные требования.
Классификация видов теплоизоляции
Рынок теплоизоляционных материалов изобилует предложениями. Среди них можно выделить проверенные временем варианты и новейшие предложения, отличающиеся более высокой ценой.
Утеплитель для труб можно разделить по типу материала на такие группы:
- волокнистые, включающие в себя минеральную вату, стекловолокно. Это не лучший вариант для водопроводных труб, ведь потребует дополнительной гидроизоляции;
- пенополиуретан, имеющийся в твердом и жидком состоянии. Это самый популярный вариант для утепления водопровода – как скорлупы, так и жидкое напыление;
- теплоизоляционная краска, появившаяся на рынке недавно. Она, помимо основной функции, отлично защищает металлические трубы от коррозии, но является дорогим материалом;
- пенопласт, используемый в качестве утеплителя реже, он весьма ломкий;
- вспененный полиэтилен, хорошо зарекомендовавший себя благодаря отличным эксплуатационным качествам и простоте монтажа.
Краска является новым словом в мире жидких утеплителей. Она содержит в себе специальные включения, обеспечивающие отличную термоизоляцию.
Правила выбора материала
При выборе подходящего материала для выполнения теплоизоляции локального водопровода следует ориентироваться в первую очередь на качество утеплителя. Ведь среди предложений можно увидеть много недорогих вариантов, привлекающих ценой. Здесь нужно внимательно изучить сопровождающую документацию и рассмотреть внешний вид предлагаемого товара.
Чаще выходит, что самый дешевый вариант не спасет водопроводные трубы от замерзания. Поэтому, как бы ни был ограничен бюджет – качество утеплителя, это не то, на чем стоит экономить.
Помимо качества теплоизоляционный материал должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к нему:
- выдерживать условия, в которых ему предстоит выполнять свои функции;
- быть простым и удобным в монтаже, если предстоит самостоятельная укладка;
- иметь длительный срок службы и защиту от грызунов и прочих вредителей;
- цена должна подходить, ведь запредельно высокая стоимость не всегда оправдана для определенного материала.
Иногда приходится дополнительно подбирать вариант для гидроизоляции утепленной трубы, чтобы защитить материал от намокания, обеспечив таким образом длительный срок службы.
Чаще всего для домашнего использования выбирают вспененный полиэтилен и пенополиуретан. Эти материалы отличаются не самой высокой стоимостью и простотой укладки. Они позволяют выполнить все работы своими руками, потратив минимум сил – крепления просты, а подходящий материал для скрепления частей между собой предлагается производителем.
Источник https://montagtrub.ru/kak-uteplit-vodoprovodnuyu-trubu-v-zemle-svoimi-rukami-materialyi-tehnologiya/
Источник
Источник