Какую температуру выдерживает полипропиленовая труба – теория и практика на примерах

Задумываясь о замене труб водоснабжения или отопления в своем доме или квартире на другие, выбор часто падает на пластиковые трубы. Все чаще на замену стальным трубам приходит полипропилен. Поскольку это пластик, возникает вопрос, какая у труб температура плавления полипропилена.

Свойства полипропилена и температурный режим эксплуатации

Полипропилен это продукт химической промышленности, порошок белого цвета. Из него путем плавления и прессования изготавливают полипропиленовые изделия.

Его получают в процессе полимеризации пропилена под воздействием металлических катализаторов. Пропилен — это газообразное вещество, как правило, побочный продукт производства этилена или бензина и дистилляторов.

Полипропилен размягчается при 140⁰С, а его плавление начинается при 175⁰С. Именно такая температура перегретого пара. Исходя из этих параметров, можно предположить, что полипропилен подходит для водопровода с любой температурой этого теплоносителя, но не пара.

Все было бы просто замечательно, если бы не одна особенность полипропилена, а именно его пластичность в нагретом состоянии. Чем выше температура нагрева полипропилена, тем больше его удлинение при нагрузке на разрыв. Иначе говоря, если на подогретый трубопровод подвесить груз, прежде чем лопнуть, он провиснет, вытягиваясь в тонкую трубочку.

Так трубопровод с холодной водой достаточно твердый и жесткий, а трубы нагретые до 130⁰С, приложив немного усилия, легко согнуть до прямого угла.

Казалось бы, мечта сантехников сбылась, можно выполнить трубопровод с любыми поворотами без использования фитингов для этих целей. К сожалению это невозможно. При изгибе полипропиленовой трубы методом нагрева, ее внутренний диаметр становится меньше, уменьшая пропускную способность водопровода, а толщина стенки с внешней стороны изгиба будет значительно меньше.

Ограничения использования

Поскольку весь водопровод работает под давлением, то существует возможность порчи нагретого трубопровода под его воздействием. Даже деформации трубопроводов для пользователей крайне нежелательны.

Поэтому, производитель устанавливает ограничение по использованию полипропиленовых труб для горячего водоснабжения. Температура теплоносителя не должна быть более 95⁰С.

Так какой же температуры вода течет в наших трубах?

Для того чтобы разобраться в данном вопросе, посмотрим что на этот счет говорят действующие нормативы.

СП 30.13330.2012 «СНиП 2.04.01-85*Внутренний водопровод и канализация зданий», сообщает, что температура воды для жилых многоквартирных домов и помещений общественного назначения не должна быть выше 75⁰С. А в помещениях детских дошкольных учреждений в местах водоразбора не выше 37⁰С.

С системами горячего водоснабжения все стало предельно понятно.

Совсем по-другому обстоит дело с системами водяного теплоснабжения.

Немного истории

На закате советского времени, несмотря на глобальный дефицит, в регионах Дальнего Востока были возведены микрорайоны домов по типовому проекту, названному в народе Ленинградским.

При строительстве этих домов была сделана попытка удешевления строительства. Стены домов были собраны из панелей, но окна имели тройное остекление. Отопительные приборы — конвекторы странной конструкции, изогнутая труба внутренним диаметром не больше 20 мм с плотно нанизанными на нее тонкими стальными пластинками.

Дальневосточный климат суров, температура зимой опускается ниже -30⁰С. При сильном ветре теплопотери панельного дома становятся просто огромными и крохотные конвекторы, рассчитанные на совсем другие условия работы, просто не справляются с поставленной задачей. Для того, чтобы хоть как-то компенсировать потери тепла, приходилось повышать температуру теплоносителя за отметку 100⁰С, благо параметры теплотрасс это позволяли.

К сожалению, система автоматизированного управления водоснабжением во многих жилых домах отсутствует. И перспективы ее появления туманны. При понижении наружной температуры до 35⁰С, ТЭЦ для соблюдения температурного режима поднимает показатели теплоносителя до 130⁰С. Благодаря давлению, по трубам продолжает течь вода, а не пар (прочитайте также: «Какое должно быть давление в трубах водоснабжения – правила расчета»). Поскольку ТЭЦ одна, то в систему горячего водоснабжения поступает вода с теми же показателями. Для соблюдения нормативов СП, водоснабжение в элеваторном узле в ручном режиме переключают на обратный трубопровод. Но человеческий фактор никто не отменял.

Вода с такими показателями, попадая во внутреннюю систему горячего водоснабжения, просто обязана вывести из строя трубопровод из полипропилена. Однако, этого не происходит. Дело в том, что температура которую выдерживает полипропиленовая труба, несколько занижена. Любой производитель, указывая в характеристиках температуру эксплуатации полипропиленовой трубы, оставляет запас на случай непредвиденных обстоятельств, подстилая себе соломки, чтобы избежать судебных разбирательств.

Это позволяет допускать некоторое отклонение при производстве различных партий полипропиленовых труб, не отправляя их в ряды бракованной продукции. Незначительно может отличаться их толщина, прочность самого пластика и другие физические свойства.

Ведя разговор о том, какую температуру выдерживает полипропиленовая труба, стоит упомянуть об одном факторе, оказывающим влияние на то, какое давление держит полипропиленовая труба (подробнее: «Какое давление выдерживают полипропиленовые трубы – виды и варианты использования»).

В настоящее время распространены трубы с маркировкой PN20 и PN25. Их отличие состоит в том, что последние армированы стекловолокном или алюминиевой фольгой.

Преимущества армированного полипропилена

• Линейные размеры этих труб меньше подвержены изменениям под воздействием температуры. Это актуально, когда в процессе работ трубы утапливаются в стяжку. Использование армированных полипропиленовых труб в системе отопления, позволяет избежать повреждений при температурных деформациях.
• Срок службы армированного трубопровода в условиях постоянно высоких рабочих температур значительно дольше.
• Температура плавления полипропиленовых труб с армированием и без него одинакова. Но при температуре чуть ниже точки плавления, под воздействием давления труба без армирования лопнет, а труба армированная стекловолокном нет. Максимальное давление в полипропиленовых трубах составляет 10 бар. Чем выше температура теплоносителя, тем ниже должно быть давление в трубопроводе.

Вывод: В системах с постоянно высокой температурой теплоносителя лучше использовать армированные трубы из полипропилена, чем такие же неармированные.

О том какую температуру выдерживают пластиковые трубы, ведется множество споров среди потребителей. Одни утверждают 95⁰С, а другие говорят о 120⁰С. Это объясняется тем, что к группе пластиковых трубопроводов относятся полиэтиленовые трубы из сшитого полиэтилена. Их эксплуатационные параметры несколько отличаются. Оптимальная температура эксплуатации пластиковой трубы этого вида составляет именно 120⁰С. Температура плавления пластиковых труб из сшитого полиэтилена составляет 200⁰С.

Стоимость труб из сшитого полиэтилена в разы выше, чем цена полипропиленовых труб. Поэтому применение полипропиленовых труб экономически оправдано в системах с подходящими эксплуатационными характеристиками. Они хорошо переносят кратковременные повышения максимальной температуры эксплуатации, заявленной изготовителем. Кроме того, случаи течи полипропиленового водопровода после сборки достаточно редки.

Выбирал пластиковые трубы на зиму на участок — рассказываю какие из них лопаются на морозе, а какие нет

Все, кто хотя бы немного «в теме», понимают, что дача без водопровода — как мужик без… двух золотых рук.

Но кроме рук, нужна еще и золотая голова, дабы определиться с типом нужных материалов, рассчитать их требуемое количество, разобраться, как монтировать и укладывать трубы.

Желательно запастись и золотым «магарычом» (он же «пузырь») для себя и двух друзей-помощников, ибо работа кропотливая, трудоемкая, занимающая много времени.

В этой статье я расскажу, как выбирал трубы себе на участок, чем руководствовался, и к чему пришел в итоге.

Историю прислал читатель блога Андрей.

Какие температуры выдерживают ПНД и ПВД трубы из полиэтилена/сшитого полиэтилена

Рассматривать альтернативы я решил с простейшего, а именно: с ПНД-труб.

Они изготавливаются из полиэтилена под невысоким (в сравнении с ПВД) давлением и температурой, отчего получаются гибкими, прочными и дешевыми. Они годятся как для полива, так и для водопровода в баню или дом.

Простейшее утепление полиэтиленовой трубы

Держат они температуру от -600 до +800 С, но не стоит обольщаться. Производители заявляют, что полиэтиленовые трубы «тянутся» и не рвутся от замерзших в них ледышек, но уже само образование пробки делает водопровод бесполезным.

В защиту ПНД/ПВД-изделий скажу, что им не страшны солнечные лучи (от слова вообще).

Есть еще понятие «сшитый» полиэтилен, где молекулы соединены друг с другом более прочно, отчего и характеристики лучше.

Покопавшись в «интернетах», я понял, что это отчасти маркетинговая уловка, а полноценно сшитая полиэтиленовая труба стоит значительно дороже обычного аналога. Плюс ко всему они уже побаиваются прямых солнечных лучей.

Тут я прикинул для себя два варианта:

1. Собирать временный (летний) трубопровод для полива. Прикупив фитингов, фум-ленты и, вооружившись канцелярским ножом, я смогу организовать классный разборный полив для огорода.
2. Не мелочусь и собираю всесезонный водопровод. Им можно и грядки поливать, и дом водой обеспечивать со скважины. Но повозиться придется знатно — выкопать траншею глубиной 1,5 метра под трубы, сварить стыки специальными сварными клещами, уложить трубы под уклоном и по возможности утеплить их стекловатой, пенопластом или вспененным полиуретаном.

Важно! ПНД- трубы можно оставить и на поверхности, но пользоваться ими зимой для подачи воды в дом/баню не получится— ледяные пробки закупорят ход.

Какие температуры выдерживают металлопластиковые трубы

Как вариант я рассмотрел металлопластиковые полиэтиленовые трубы в качестве импровизированного водопровода для дачи. Главное отличие — слой алюминия под полимерным покрытием.

Это дает прибавку к прочности, завышает пороги рабочей температуры до +950 С, но есть большое «НО» — температура жидкости внутри не должна опускаться до 00.

В отличие от ПНД-труб, эти лопаются, не церемонясь.

Я бы не стал укладывать металлопластиковые трубы без утеплителя (тем более на землю), ведь их порвет сто процентов.

После первого же цикла заморозки фитинги и уплотнения разгерметизируются, а металлизированный слой вздуется грыжей. Если и задаться целью сделать из них зимний водопровод — то только подземный, с уклоном и кабелем обогрева вдоль всей системы.

Но в качестве летнего варианта металлопластик сойдет на ура — трубы из него прочнее и выдерживают давление до 2,5 МПа. Наехать машиной на них не страшно, напор можно подавать любой.

Какие температуры выдерживают ПВХ и ПП трубы

Полипропиленовые трубы, на мой взгляд, самый сбалансированный вариант для водоснабжения дачи. Температура эксплуатации составляет от -200 до -750 С, но не забываем о возможности замерзания воды при нуле.

Поэтому ПП-трубы я рекомендую укладывать в землю ниже глубины промерзания грунта. Обязательно соблюдаем уклон для стока воды из трубы в слив.

Кто-то забыл выключить воду на морозе…

При правильном монтаже производители обещают 50-летний срок службы (но это не точно). Наружное водоснабжение я бы собирал из ПП-труб с добавлением катализатора, который делает их неуязвимыми к ультрафиолету.

Важно! Система из полипропиленовых труб спаивается навсегда, поэтому для организации летнего (разборного) полива не забудьте прикупить фитингов под пайку.

ПВХ-трубы это самый дешевый и ненадежный вариант, что я нашел. Преимуществ нет, за исключением низкой цены, а вот недостатков целый ворох:

• поливинилхлорид разлагается на солнце – становится хрупким и негибким;
• рабочая температура от -150 до +650С;
• качество производства сильно влияет на рабочие характеристики (можно нарваться на откровенное фуфло).

Из вышеперечисленного я понял, что ПВХ — выбор для скупого. А скупой, как мы знаем, платит дважды.

Вывод: какие трубы лучше всего переживут зиму

После анализа всех доступных отечественному покупателю вариантов, я пришел к выводу, что лучшим выбором для временного водоснабжения (летнего полива) являются ПНД-трубы.

Они гибки, не боятся солнца, не лопнут при замерзании воды внутри.

Победителем в номинации «Труба года» для водоснабжения дачи стала ПП-труба. Она устойчива к просадкам грунта, имеет невысокую цену и может комплектоваться недорогой запорной арматурой.

Я выбрал именно этот вариант, но доработал его, закопав трубу ниже уровня промерзания грунта, предварительно укутав ее дешевыми (но эффективными) пенопластовыми чехлами.

А как вы утепляете трубы на даче? Как вы относитесь к уличному водоснабжению копеечными ПВХ-трубами? Делитесь мнениями в комментариях.

Теплоизоляция для труб водоснабжения: обзор утеплителей

Для подавляющего большинства регионов нашей страны характерны весьма суровые зимы. Морозами в минус 20 градусов и ниже – никого не удивишь. И даже в южных областях, с мягким климатом, погода иногда преподносит «сюрпризы», когда столбик термометра опускается ниже нуля на довольно продолжительное время. То есть практически в любой точке при ведении частного строительства приходится задумываться о том, как защитить водопроводные коммуникации от замерзания.

Теплоизоляция для труб водоснабжения

Замерзшая вода в трубах – это не только и даже не столько временная утрата одного из коммунальных «удобств». Чаще всего такие неприятности влекут буквально катастрофические последствия — заканчиваются разрывом стенок труб, полным выходом из строя всей домашней системы водопровода, необходимостью проведения масштабных ремонтно-восстановительных работ. И надеяться на какую-то иллюзорную удачу, мол, со мной такого не случится – крайне недальновидно. Без качественного утепления системы не обойтись в любом случае.

Давайте посмотрим, какая может применяться теплоизоляция для труб водоснабжения, разберёмся с разновидностями материалов, с их достоинствами и недостатками. И с главным вопросом – какой же должна быть толщина этого утеплительного слоя.

Какие методы используются для защиты водопроводных труб от замерзания

Неважно, получает ли частный дом раздачу воды из центрального коллектора (а такое тоже часто бывает), или будет использоваться автономный источник (колодец или скважина), все равно предполагается участок прокладки трубы, где вероятны отрицательные внешние температуры. Исключением можно считать только те редкие случаи, когда скважина пробурена непосредственно в подвальном помещении дома. Да и то – на пути к точкам потребления могут и там встретиться участки прохождения водопровода через неотапливаемое цокольное или подвальное помещение. А ведь для того, чтобы вывести водопровод из строя, достаточно совсем короткого неутепленного отрезка.

Какие подходы практикуются для защиты водопроводных труб от замерзания?

• Прежде всего, водопроводную магистраль по возможности следует прокладывать ниже уровня промерзания грунта в данном регионе. На такой глубине трассы (а она берется с запасом – уровень промерзания плюс еще 300÷500 мм) температура никогда не должна достигать отрицательных значений. То есть вероятность получить «ледяную пробку» стремится к нулю.

Защита водопроводной трубы от низких температур может заключаться в прокладке трассы ниже глубины промерзания грунта.

Однако, такой подход не всегда в полной мере осуществим. В некоторых регионах грунт промерзает на очень значительную глубину, и выкапывание столь глубоких траншей существенно осложняет воплощение проекта. Не являются редкостью и такие участки, где особенности грунта и вовсе исключает такое расположение труб.

Во многих регионах уровень промерзания грунта достигает весьма значительных глубин. Не всегда имеется возможность выкопать столь глубокие траншеи для укладки водопроводных труб.

Кроме того, трубу, так или иначе, надо поднимать вверх для того, чтобы она зашла в дом. И она будет в любом случае проходить через «опасные» участки – верхние участки трассы, проход через фундамент, через подвальное, цокольное или даже просто неотапливаемое помещение , где может наблюдаться зимой отрицательный уровень температур.

Как строится система автономного водоснабжения в частном доме

Многое зависит от источника воды, от его расположения на участке, удалённости от жилой постройки, от климатических условий региона и особенностей конструкции самого здания. Подробнее о том, как провести воду из колодца в дом – читайте в специальной публикации нашего портала.

• Те самые «проблемные участки» трассы водопровода можно искусственно подогревать, используя электрическую энергию. Для этих целей применяются специальные нагревательные кабели, которые укладываются на стенки труб под слоем термоизоляции, или даже размещаются непосредственно в полости трубы.

Нагревательный кабель может прокладываться по наружным стенкам трубы, под слоем термоизоляции, либо располагаться непосредственно в трубе.

В продаже в наше время представлено множество разновидностей таких кабелей, а также блоков автоматического управления подогревом, которые включаю питание тогда, когда это требуется.

Как организовать подогрев водопровода?

Появление греющих кабельных систем сняло очень много проблем при организации автономных водозаборов в частных домах. Кстати, если четко следовать инструкциям производителей подобной продукции, то подогрев водопровода вполне можно смонтировать и запустить самостоятельно. Подробнее – в специальной публикации нашего портала.

• В цокольных, подвальных или иных помещениях дома, в которых не исключается отрицательный уровень температур, иногда практикуется прокладка «теплового спутника». Это идущая параллельно водопроводной и заключённая в общую термоизоляционную оболочку труба, являющаяся не чем иным, как одним из ответвлений общего контура отопления дома.

Одну трубу можно задействовать под водопровод, вторую – в роли теплового спутника, подключённого к системе отопления дома.

Такой поход, понятно, усложняет как водопроводную систему, так и отопительную. Но зато за целостность участков с подобным обогревом уже можно не беспокоиться. Правда, только при включенном отоплении.

• Одним из радикальных способов предотвращения замерзания воды в трубах является поддержание в них постоянного повышенного давления. Для этого система автономного водоснабжения дополняется специальным оборудованием, а сами трубы должны быть способны выдерживать эти повышенные нагрузки.

Подход хоть и действенный, но довольно сложный ив организации, и в повседневной эксплуатации. Кроме того, он получается и более затратным с точки зрения энергопотребления. Особой популярности такие системы не снискали.

• Наиболее распространенный метод — термоизоляция труб, то есть то, чему, по сути, посвящена настоящая публикация. Использование различных утеплителей помогает избежать промерзания водопровода, если, конечно, правильно подобран материал и толщина изоляции.

Обо всем этом будет подробнее рассказано ниже.

К особому типу утепления иногда относят создание неподвижной воздушной прослойки между водопроводной трубой и кожухом, предотвращающим прямой контакт трубы с грунтом. В двух словах это можно обрисовать как «труба в трубе».

Комплексное решение – «труба в трубе» с прослойкой утеплителя между ними и с принудительным подогревом электрическим нагревательным кабелем

Но, по правде говоря, в «чистом виде» такой способ и не применяется. Полое пространство, хотя бы для того, чтобы точно позиционировать водопроводную трубу внутри внешней оболочки, все равно заполняется утеплительным материалом. Который, в принципе, и является-то утеплителем только из-за своей способности создавать слой обездвиженного воздуха. Так что в итоге получается классическая термоизоляция трубы с созданием внешнего кожуха. А он, кстати, приветствуется всегда, для защиты и утеплителя, да и самой трубы от механических воздействий, от грунтовой влаги, от повреждений, которые могут нанести привлекаемые зимой теплом живущие под землей грызуны.

На практике обычно применяется сочетание большинства из перечисленных способов защиты водопроводных труб от замерзания. То есть стараются максимально заглубить трассу от скважины или колодца, застраховать наиболее уязвимые участки дополнительным подогревом и, безусловно, предусмотреть надежную термоизоляцию, обычно – по всей длине водопроводной трубы.

Такой комплексный подход необходим и из тех соображений, что даже качественное утепление нередко не дает гарантии полной защищенности водопровода. В таблице ниже показаны объемы тепловых потерь, рассчитанные для труб различного внешнего диаметра, заключенных в слой термоизоляции разной толщины. Коэффициент теплопроводности утеплителя взят средний, свойственный большинству термоизоляционных материалов, применяемых в рассматриваемой роли – 0,04 Вт/(м×К).

Естественно, величина тепловых потерь зависит напрямую от разницы температур окружающей среды и перекачиваемой по трубе жидкости. В таблице даны несколько вариантов – от Δt = 20 ℃ до Δt = 60 ℃. Например, если температура воды из колодца (скважины) зимой составляет +2÷4 ℃, а на а труба проходит через цоколь дома, промерзший до – 15 ℃, то как раз разницу температур можно считать в 20 градусов.

Толщина слоя утепления	Разница температур (Δt, °С)	Внешний диаметр трубопровода (мм)
15	20	25	32	40	50	65	80	100	150
Средний показатель тепловых потерь (Вт на каждый погонный метр трубопровода)
10 мм	20	7.2	8.4	10	12	13.4	16.2	19	23	29	41
	30	10.7	12.6	15	18	20.2	24.4	29	34	43	61
	40	14.3	16.8	20	24	26.8	32.5	38	45	57	81
	60	21.5	25.2	30	36	40.2	48.7	58	68	86	122
20 мм	20	4.6	5.3	6.1	7.2	7.9	9.4	11	13	16	22
	30	6.8	7.9	9.1	10.8	11.9	14.2	16	19	24	33
	40	9.1	10.6	12.2	14.4	15.8	18.8	22	25	32	44
	60	13.6	15.7	18.2	21.6	23.9	28.2	33	38	48	67
30 мм	20	3.6	4.1	4.7	5.5	6	7	8	9	11	16
	30	5.4	6.1	7.1	8.2	9	10.6	12	14	17	24
	40	7.3	8.3	9.5	10.9	12	14	16	19	23	31
	60	10.9	12.4	14.2	16.4	18	21	24	28	34	47
40 мм	20	3.1	3.5	4	4.6	4.9	5.8	7	8	9	12
	30	4.7	5.3	6	6.8	7.4	8.6	10	11	14	19
	40	6.2	7.1	7.9	9.1	10	11.5	13	15	18	25
	60	9.4	10.6	12	13.7	14.9	17.3	20	22	27	37

Как видно, даже при довольно толстом слое утепления, составляющем 40 мм, труба диаметром в 32 мм во взятых выше для примера условиях будет терять практически по 5 Вт тепловой энергии на каждый погонный метр. Вроде и немного, но если в трубе не будет движения воды в течение нескольких часов – на таком участке может возникнуть ледяная пробка. А значит, эти теплопотери придется восполнять тем или иным способом.

То есть при проектировании своей системы водопровода необходимо тщательно проанализировать теоретически уязвимые участки, и усилить на них термоизоляцию (если это возможно) или предпринять шаги к обогреву этих «опасных» зон. Которые, к слову, обычно как раз и располагаются в непосредственной близости к дому или даже непосредственно в нем. Хотя, случается и такое, что обогревать приходится всю трассу от источника до дома, так как, например, каменистый грунт или высокое расположение грунтовых вод делают невозможным выкапывание траншей ниже уровня промерзания.

Но и в этом случае значение утепления труб только возрастает. Выработанное системой подогрева тепло должно не рассеваться впустую, а выполнять свое прямое предназначение. И без качественной термоизоляции достичь этого невозможно.

Требования к термоизоляции для водопроводных труб

Итак, перейдет непосредственно к термоизоляции для водопроводных труб. И прежде всего – разберёмся, каким требованиям она в идеале должна отвечать.

Из сказанного выше уже должно быть понятно, что термоизоляция труб предназначена для выполнения двух ключевых взаимосвязанных задач:

— Предохранение водопровода от падения в нем температуры ниже нулевой отметки – во избежание замерзания воды, влекущего потерю работоспособности системы и разрыва труб.

— На участках с принудительным обогревом – минимизация тепловых потерь для эффективной и экономичной работы нагревательного кабеля.

Качественный утеплитель должен отвечать седлающим критериям:

• На первое место, безусловно, следует поставить его термоизоляционные качества. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем эффективнее сохраняется тепло, тем тоньше можно предусматривать слой термоизоляции.
• Водопровод в автономной системе преимущественно располагается в земле, то есть в условиях влажной грунтовой среды. Значит, термоизоляция должна обладать устойчивостью к влаге, лучше всего – гидрофобностью. Промокший утеплитель всегда резко теряет в своих термоизоляционных качествах. Нуждаются в защите от влаги и те участки трубопроводов, что проходят на открытом воздухе.

Не все материалы в равной степени соответствуют этому критерию. Но это отчасти решается заключением утепленных труб в водонепроницаемую оболочку или кожух.

Как правило, утеплитель на трубах для подземной или открытой уличной прокладки закрывается защитным кожухом (оболочкой). Для подземных выбирается полимерное покрытие, для открытых – металлическое.

• Грунт очень часто насыщен весьма агрессивными химическими соединениями. Значит, и сам утеплитель, и защищающий его слой должны быть инертными к подобному воздействию.
• Важным критерием является механическая прочность материала. Слой утепления в земле будет испытывать нешуточное давление грунта. На открытых участках нельзя исключать внешние механические воздействия.
• Прокладка водопровода, тем более – на заглубленных участках, делается с расчетом на многолетнюю эксплуатацию. Это говорит о необходимости выраженной долговечности утеплительного материала.
• Хорошая современная термоизоляция не должна вызывать сложностей в монтаже. Очень часто при создании системы водоснабжения применяют готовые решения – уже утепленные трубы, которые остается только смонтировать в общую магистраль, и после этого утеплить стыки.

Отличное решение – монтаж водопровода из предварительно изолированных труб, заключенных еще и в защитную оболочку.

• Безусловно, важным критерием всегда остается доступность материала – и в плане предложения магазинах, и в плане стоимости. Но здесь следует сразу заметить, что качественные современные предварительно изолированные трубы априори не могут быть дешевыми.

Теперь посмотрим, какие материалы используются для утепления водопроводных труб.

Утеплительные материалы для термоизоляции водопроводных труб.

Для утепления водопроводных труб широко применяются минеральная вата различных типов, пенополистирол, пенополиуретана, пенополиэтилен. В последнее время все чаще стал применяться относительно новый утеплитель – вспененный каучук.

Минеральная вата

Это, пожалуй, самый доступный по стоимости термоизоляционный материал для подобных целей. Но и – далеко не самый удобный.

Из трех существующих типов минеральной ваты для утепления трубопроводов реально используется только два – стекловата и каменная (базальтовая). Так называемая шлаковата, изготавливаемая из отходов металлургии, слабо подходит для таких целей. Она проигрывает в термоизоляционных качествах, быстро напитывается водой, далеко не все в порядке у нее и с химическим составом, который в определённых условиях может стать катализатором активной коррозии металлических труб.

Каковы достоинства утеплителей из минеральной ваты:

• Низкий коэффициент теплопроводности.
• Одно из важных преимуществ перед многими другими утеплителями – пластичность. Минеральной ватой можно без особых проблем и без необходимости приобретения дополнительных изделий утеплять криволинейные или плоские поверхности, тройники, отводы, вентили и другую арматуру.
• Химическая инертность к большинству кислотных или щелочных соединений, которые могут встретиться в почвенной влаге.
• Многообразие форм выпуска, любая из которых, в принципе, может использоваться для утепления труб. Так, выпускается минеральная вата и в матах, в том числе прошивных, в отдельных плитах (блоках) различной толщины. Это позволяет, кстати, самостоятельно варьировать толщину создаваемого утеплительного слоя, в зависимости от исходных условий.

Прошивной мат с фольгированным покрытием – разработан специально для термоизоляции трубопроводов

Производятся из минеральной ваты и специальные изделия для термоизоляции труб — полуцилиндры («скорлупа» в просторечии) различного внутреннего и внешнего диаметра, с внешним покрытием или без него. Очень удобно для быстрого монтажа на прямых участках водопровода.

Полуцилиндры («скорлупа») из базальтовой ваты для утепления трубопроводов. Может быть с фольгированным или полимерным покрытием или без него.

• Минеральная вата — практически негорючий материал. Для подземных участков водопровода это качество, может быть, и не столь важное, но для открытых – будет нелишним.

Теперь пройдемся по недостаткам этого материала:

• Прежде всего надо отметить гигроскопичность многих типов минеральных ват. В большей степени это относится к стекловолоконным материалам. Они довольно активно могут впитывать влагу, теряя свои утеплительные характеристики. А при замерзании промокшей минваты происходит ее деструктуризация, сильная усадка.

Базальтовые типы минеральной ваты обычно проходят специальную гидрофобную обработку, и белее стойко способны переносить контакт с водой.

Но в любом случае такой утеплитель в обязательном порядке должен быть огражден от прямого контакта с влажным грунтом. Это достигается созданием поверхностного защитного слоя из алюминиевой фольги, рубероида или даже просто плотной полиэтиленовой пленки. Задача-то — не особо сложная: такое наружное покрытие попросту наматывается сверху с определенным наложением (перехлестом) витков, а затем фиксируется проволочными или иными хомутами. Но вместе с тем – такие дополнительные операции усложняют монтаж термоизоляции.

Как мы видели выше, некоторые типы минераловатных утеплителей для труб уже оснащены нанесенным внешним покрытием. Это существенно упрощает термоизоляционные работы, но и стоят такие материалы дороже.

• Работа с минеральной ватой требует определенных мер предосторожности и использования средств защиты кожи, глаз, органов дыхания. Волокна ломкие (опять же – больше этим страдает стекловата, у базальтовых волокон упругость значительно лучше), и острые микроскопические обломки часто вызывают серьезные раздражения кожных покровов и слизистых оболочек.

Работа с минеральной ватой всегда сопряжена с необходимостью соблюдать повышенные меры предосторожности.

• Еще один из недостатков – это склонность минеральной ваты постепенно слеживаться, терять в объеме (в толщине слоя изоляции). Причина тому – все та же ломкость волокон, которая может усилиться при неблагоприятных условиях (переувлажнение + отрицательные температуры) или при вибрационном воздействии.

Усадку утеплителей из минеральной ваты следует принимать во внимание при планировании термоизоляции труб. Как это учитывается – будет рассказано ниже.

Утеплители из пенополистирола (ППР)

Пенополистирол (или, как его часто именуют – пенопласт) очень широко применяется именно в целях термоизоляции различных участков здания. Не является исключением и водопровод.

Кстати, этот материал справедливо критикуют за целый ряд очень негативных качеств, ограничивающие его применения в жилых помещениях. Прежде всего к ним относится неблагополучие с экологической точки зрения, горючесть и чрезвычайно токсичные продукты горения. Но в плане использования для термоизоляции подземных участков водопровода эти качества совершенно неважны. Так что особых тревог использование ППР вызывать не должно.

К достоинствам пенополистирола относят:

• Отличные термоизоляционные показатели.
• Невысокая плотность – материал легкий, очень прост в обработке и монтаже.
• Качественный ППР не боится воздействия влаги – она практически не проникает в его структуру.
• Стоимость изделий из ППР невысока – затраты на утепления будут небольшими.
• Материал долговечен, если будет защищён от внешних механических повреждений и от контакта с органическими растворителями.

Удобнее всего, конечно, для утепления труб использовать «скорлупу» — полуцилиндры с требуемым внутренним и внешним диаметром. Качественные изделия такого типа оснащены еще и пазо-гребневым замком, предотвращающим появление мостиков холода на границе двух половинок.

Пенопластовая «скорлупа» для утепления труб. Хорошо видны пазо-гребневые замки, обеспечивающие надёжное бесшовное соединение деталей.

Такие полуцилиндры надеваются с двух сторон на трубу, соединяются в замках, а затем связываются ленточными или даже просто проволочными хомутами. На прямых участках трассы водопровода термоизоляция много времени не займет.

Недостатками, помимо уже перечисленных выше, можно считать следующее:

• Материал достаточно хрупкий, и «скорлупу» несложно сломать при неаккуратном обращении.
• Полное отсутствие какой бы то ни было пластичности. То есть даже на небольшом изгибе трассы придется этот участок изолировать отдельно, а потом вновь переходить на полуцилиндры.

Для термоизоляции водопровода на повороте могут использоваться вот такие детали-отводы.

Правда, многие компании, занимающиеся производством таких «скорлуп», предлагают в своем ассортименте еще и специальные фасонные детали для поворотов, тройников и некоторых других узлов. Но, традиционно, стоимость подобной фурнитуры – значительно превосходит цену «линейных» элементов. Поэтому многие опытные мастера стараются самостоятельно вырезать из полуцилиндров требуемые детали для отводов, тройников и т.п. Или же эти участки утепляют минеральной ватой с последующим закрытием водонепроницаемым кожухом.

Используют для утепления водопровода и плиты пенополистирола. Например, укладывают их поверх трубы перед обратной засыпкой траншеи – получается эдакий экран, предотвращающий вертикальное проникновение холода в глубину.

Возможен и такой вариант утепления труб, хотя особо удачным его назвать сложно.

Другой вариант – из плит пенополистирола и вовсе выстраивается короб на дне траншеи, в который укладываются трубы. После монтажа водопровода короб закрывается крышкой из такой же плиты, а затем производится обратная засыпка грунта.

При доступной стоимости плит из белого пенопласта, такой вариант утепления будет, пожалуй, наименее затратным.

• Пенополистирол нельзя отнести к химически стойким полимерам. Даже обычные ГСМ способны вызвать его деструктуризацию.

Поэтому следует с осторожностью применять такой утеплитель, если грунт насыщен нефтепродуктами (что часто случается, например около стоянки автомобилей). Или же, что будет вернее, предусматривать внешнюю защиту для «скорлупы», например, из плотной полиэтиленовой пленки.

Пенополиуретановые утеплители для труб

При определённой внешней схожести с пенополистиролом (точнее, с экструдированной его разновидностью) пенополиуретана значительно превосходит его практически по всем показателям.

Как правило, в «чистом виде» пенополиуретановые утеплители для труб не выпускаются. Но зато производители предлагают широкий ассортимент уже предварительно изолированных труб. На таких изделиях, готовых к укладке, труба уже защищена и слоем высококачественной ППУ-изоляции, и внешним покрытием, устойчивым и к механическим нагрузкам, и к влаге, и к химическому воздействию. Кстати, пенополиуретан и без того сам по себе — куда более устойчивый к различным агрессивным соединениям. Мало того, напыленный на наружные стенки трубы, он становится еще и отменной антикоррозионной их защитой.

Стальные трубы, предизолированные пенополиуретаном, в металлической и полимерной оболочке — для наружного размещения и прокладке в грунте.

Потребителям предлагается широкий ассортимент металлических труб в готовой пенополиуретановой термоизоляции. Но их диаметр обычно начинается от 57 мм и выше. Как правило, при монтаже автономной системы водопровода приходится использовать не столь большие трубы.

Поэтому некоторые известные компании наладили выпуск пластиковых или металлопластиковых труб малого диаметра, также имеющих ППУ-термоизоляцию и внешнее полимерное покрытие. Такие готовые решения чрезвычайно упрощают весь процесс монтажа водопровода, прокладываемого как в грунте, так и на открытых участках – в подвалах, цокольных этажах, неотапливаемых помещениях.

Полимерные трубы в термоизоляции из пенополиуретана

С обеих сторон этих труб из термоизоляции выступает небольшой «голый» участок, которого достаточно для соединения сваркой или фитингом. После этого на этот соединительный узел надвигается предварительно надетая на трубу термоусадочная муфта. Остается заполнить полость муфты монтажной пеной (которая сама по себе также является пенополиуретаном), чтобы после застывания пены получилось идеально изолированное герметичное соединение.

Как видно на рисунке выше, покупателям предлагаются и готовые детали для монтажа отдельных участков водопровода – отводы с разными углами поворота, тройники, переходы и т.п. То есть монтаж системы превращается в своеобразную «сборку конструктора».

Тройник для прокладки утепленного ПНД-водопровода – крупным планом.

Кстати, несмотря на то, что пенополиуретан нельзя назвать слишком уж пластичным материалом, некоторые полимерные трубы в такой термоизоляции с внешним покрытием все же имеют определенную гибкость, позволяющую прокладывать и криволинейные участки без использования дополнительных отводов.

Трубы с полужёсткой пенополиуретановой термоизоляцией и внешней защитной полиэтиленовой оболочкой «Изопрофлекс».

Пример тому – продукция российской компании «Группа Полимертепло», трубы «Изопрофлекс». Сама труба изготовлена из сшитого полиэтилена РЕХ-А, армированного высокопрочным волокном, имеет защитный противодиффузный слой, стой утеплителя из полужёсткого пенополиуретана, и внешне защитное покрытие из прочного полиэтилена.

Бухта предизолироанной трубы «Изопрофлекс»

Такие трубы реализуются в бухтах, что уже само по себе говорит об их гибкости. Задача по монтажу становится еще проще – если нет резких поворотов, то один рукав, уже заранее изолированный и защищенный снаружи, можно уложить от водозабора до самого входа в дом, не делая ни одного лишнего стыка.

Утеплитель из вспененного полиэтилена

Еще один материал, широко применяемый для утепления трубопроводов. По своей закрытой ячеистой структуре, наполненной воздухом, он весьма схож с пенополиуретаном. Довольно блики и их показатели теплопроводности – оба являются отменными термоизоляторами. Но в отличие от ППУ, вспененный полиэтилен обладает еще и высокой гибкостью и пластичностью. Не в ущерб прочностным качествам.

Воздухонаполненная структура пенополиэтилена с закрытой ячейкой – при использовании для термоизоляции труб становится одновременно отличным утеплением, надёжной гидроизоляцией и защитой от химической «агрессии» грунта.

Материал очень легкий – обычно его плотность не превышает 30÷35 кг/м³, то есть, никаких особых физических усилий при монтаже термоизоляции прикладывать не придется. Закрытая ячеистая структура становится непреодолимой преградой для воды, сам материал практически не поглощает влагу – не более 1,5% от объема даже при полном погружении.

Явным достоинством является и химическая инертность – сложно представить, какое из попавших в грунт соединений способно было бы вызвать деструктуризацию пенополиэтилена. Впечатляет и температурный диапазон эксплуатации – от минус 55 до плюс 85 ℃, что для водопровода – более чем достаточно.

Производятся различные формы такого утеплителя. Это могут быть просто рулоны, как правило, с одной фольгированной стороной – многие мастера предпочитают именно такой материал. Но все же большей популярностью в настоящее время пользуются готовые гильзы под труб разного диаметра и с разной толщиной утеплительного слоя, обычно длиной по 2 метра.

Утеплительные гильзы из вспененного полиэтилена для труб различного диаметра

Монтаж таких гильз не составляет никакого труда – по всей длине на боку у них имеется шов, по которому их можно раскрыть. Утеплитель надевается на трубу, а затем этот шов практически бесследно склеивается за счет нанесенного самоклеящегося слоя.

Но, опять же, наиболее удобным решением становится использование готовых пластиковых труб, уже «одетых» в изоляцию и в наружную защитную оболочку. Такие изделия в широком ассортименте предлагает несколько ведущих производителей.

Например, компания «FLEXALEN» предлагает изделия с напорной трубой из полибутена, с многослойным утеплителем из пенополиэтилена и внешним защитным кожухом из полиэтилена низкого давления (ПНД).

Изолированные трубы для систем водопровода и отопления компании «FLEXALEN»

Традиционно высоким спросом пользуется продукция компаний «Uponor» (может встречаться старое название — «Ecoflex») и «Watts-Microflex». Напорная часть труб изготовлена из сшитого полиэтилена, утеплитель – несколько слоев вспененного полиэтилена, и внешняя оболочка – ПНД.

Трубы с термоизоляцией из нескольких слоев пенополиэтилена и внешней гофрированной оболочкой из прочного ПНД: слева – производства «Uponor», справа – «Microflex».

Обратите внимание – в модельном ряду всех этих компаний представлены образцы с двумя и более напорными трубами в общем слое термоизоляции и защитном кожухе. Это тоже может быть очень удобным, если, например, вода направляется в два разных места, или в системах отопления – для труб подачи и «обратки», или для уже упомянутого выше теплового спутника.

Узнайте, как утеплить водопровод с помощью греющего кабеля, из нашей новой статьи — «Самогреющий кабель для водопровода».

Завершая обзор утеплительных материалов, следует еще упомянуть и термоизоляцию из вспененного каучука. По показателю коэффициента теплопроводности этот материал выигрывает у пенополиэтилена и практически на равных соперничает с пенополиуретаном. И вместе с тем отличается отменной пластичностью и всеми другими свойствами, необходимыми для высококачественного утеплительного материала.

Утеплительные гильзы из вспененного каучука

Традиционная форма выпуска у такого утеплителя аналогичная – в виде изоляционных гильз (цилиндров). А как проводится утепление, в том числе сложных участков водопровода – хорошо показано в предлагаемом вниманию видео:

Видео: Термоизоляция водопроводных труб гильзами вспененного каучука «Kaiflex»

Закончить обзор материалов было бы логичным сравнительной таблицей с основными параметрами упомянутых выше утеплителей.

Сравнительная таблица ключевых параметров популярных утеплителей для труб

Материал, изделие	Средняя плотность в составе утеплительной консрукции, кг/м3	Теплопроводность утеплителя (Вт/(м×К)) для поверхностей с температурой (°С)	Диапазонт рабочих температур, °С	Группа горючести
20 и выше	19 и ниже
Плиты минераловатные прошивные	120	0.045	0,044-0,035	От -180 до +450 для матов, на ткани, сетке, холсте из стекловолокна; до 700 — на металлической сетке	Негорючие
150	0.049	0,048-0,037
Плиты термоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем	65	0.04	0,039-0,03	От -60 до +400	Негорючие
95	0.043	0,042-0,031
Полуцилиндры и цилиндры минераловатные	50	0,04	0,039-0,029	От -180 до +400	Негорючие
80	0,044	0,043-0,032
100	0,049	0,048-0,036
150	0,05	0,049-0,035
200	0,053	0,052-0,038
Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем	50	0,04	0,039-0,029	От -60 до +180	Негорючие
70	0,042	0,041-0,03
Маты и вата из супертонкого стеклянного волокна без связующего	70	0,033	0,032-0,024	От -180 до +400	Негорючие
Маты и вата из супертонкого базальтового волокна без связующего	80	0,032	0,031-0,24	От -180 до +600	Негорючее
Термоизоляционные изделия из пенополистирола	30	0,033	0,032-0,024	От -180 до +70	Горючие
50	0,036	0,035-0,026
100	0,041	0,04-0,03
Термоизоляционные изделия из пенополиуретана	40	0,030	0,029-0,024	От -180 до +130	Горючие
50	0,032	0,031-0,025
70	0,037	0,036-0,027
Термоизоляционные изделия из пенополиэтилена	50	0,035	0.033	От -70 до +70	Горючие
Термоизоляционные изделия из вспененного этиленполипропиленового каучука «Аэрофлекс»	60	0,034	0.033	От -57 до +125	Слабогорючие

Какая толщина утепления необходима?

Наверняка у заинтересованного читателя возникнет вопрос – а какой же должна быть толщина утеплительного слоя, чтобы гарантированно уберечь водопроводную трубу от замерзания.

Ответить на это – не так просто. Существует алгоритм расчета, учитывающий массу исходных величин, и включающий несколько сложных даже для визуального восприятия формул. Эта методика изложена в Своде Правил СП 41-103-2000. Если кто захочет отыскать этот документ и попробовать провести самостоятельный расчет – милости просим.

Но есть путь и попроще. Дело в том, что специалисты уже взяли на себя основную тяжесть расчетов – в том же документе (СП 41-103-2000), который несложно отыскать любым поисковиком, в приложении дано множество таблиц с уже готовыми значениями толщины утепления. Проблема лишь в том, что приводить эти таблицы здесь, в нашей публикации – физически невозможно. Они составлены для каждого типа утеплителя отдельно, причем – с градацией еще и по месту размещения – грунт, открытый воздух или помещение. Кроме того, учитывается тип трубопровода и температура перекачиваемой жидкости.

Но если потратить для изучения таблиц 10÷15 минут, то в них наверняка найдется и вариант, максимально приближенный к условиям, интересующим читателя.

Казалось бы – на этом все, но требуется остановиться еще на одном важном нюансе. Он касается только случаев утепления водопровода минеральной ватой.

Когда речь шла об этом термоизоляционном материале, то в череде недостатков минваты указывалась ее склонность к постепенному слёживанию, усадке. А это значит, что если изначально задать только расчетную толщину утепления, то спустя какое-то время толщины утеплительного слоя может стать и недостаточно для полноценной термоизоляции трубы.

Поэтому при выполнении утепления целесообразно заранее закладывать некоторый запас толщины. Вопрос – какой?

Вот это – легко поддаётся расчету. Существует формула, которую, думается, нет смысла здесь демонстрировать, так как на ее основе составлен предлагаемый вниманию онлайн-калькулятор.

Две исходные величины для расчета – это наружный диаметр утепляемой трубы и найденное по таблицам рекомендуемое значение толщины термоизоляции.

Остается неясным еще один параметр – так называемый «коэффициент уплотнения». Его берем из таблицы ниже, ориентируясь на выбранный термоизоляционный материал и диаметр трубы, подлежащей утеплению.

Интересная особенность. При расчетах иногда может получиться и так, что конечный результат – меньше табличной толщины утепления. В этих случаях ничего менять не потребуется – за истину принимается та величина, которая найдена по таблицам Свода Правил.