Як утеплити водопровідну трубу в землі: способи теплоізоляції

Подача води в індивідуальний будинок від будь-якого джерела водопостачання завжди проводиться через підземний трубопровід, ймовірність замерзання якого в зимовий час досить висока. Не завжди занурення водопроводу на велику глибину під землю ефективно і технічно можливо, багатьом власникам земельних ділянок з автономним водопостачанням доводиться вирішувати задачу — як утеплити водопровідну трубу в землі.

Для подачі води в будинок ніхто не використовує підземні металеві труби, заборонені для укладання під землею без гідроізоляції будівельними нормативами, лідером з використання в побуті є трубопровід з поліетилену низького тиску (ПНД) діаметром від 1 до 2 дюймів. Хоча поліетилен володіє низькою теплопровідністю на відміну від сталі і більш стійкий до промерзання завдяки своїй еластичності, при закладці на невеликі глибини його слід утеплювати одним з численних методів, що застосовуються в будівельній галузі.

Навіщо необхідно утеплення

Існує кілька причин, за якими слід утеплювати підземний водопровід, всі вони пов’язані з правилами прокладки комунікацій і економією фінансових коштів — її отримують після здійснення утеплювальних робіт. Основні причини для проведення теплозахисту водопроводу:

  1. При прокладання підземної водопровідної лінії враховують можливість зливу води із системи, для цього трубопровід укладають з ухилом близько 20 мм на погонний метр в сторону джерела. Якщо будинок або дача розташовані на великій відстані від свердловини або колодязя, з яких забирається вода, наприклад до 50 м, то при укладанні трубопроводу біля будинку на середній глибині промерзання близько 1,5 м при вході в джерело доведеться закопувати трубу на 2,5 м (0,02 х 50 = 1 м). Це економічно недоцільно і досить складно для технічного виконання.
  2. Для забору води з свердловин часто використовують кесонні колодязі, в які поміщають насосне обладнання і проводять технічне обслуговування електронасоса. Стандартний кесонний резервуар має глибину занурення під землю близько 2 м, при цьому верхня труба обсадної колони за нормативами розташовується вище рівня підлоги на 50 див. Таким чином, на виході з кесонною камери, є неопалюваним приміщенням, трубопровід розміщується на нижній позначці глибини промерзання в 1,5 м, а враховуючи, що при підводці до будинку через підвал потрібний ухил, весь ділянку водопроводу буде знаходитися вище точки замерзання — відповідно його необхідно утеплювати.

  1. Утеплення труб водопостачання у приватному будинку, що проходять під землею, дозволяє заощадити значні кошти, які витрачаються на підігрів холодної води для господарських потреб. Зрозуміло, що менш охолоджена вода після протікання по утепленому водопроводу зажадає менше електроенергії для нагріву, ніж охолоджена після проходження по нетеплоизолированной магістралі.
  2. Відомо, що теплоізоляція підземного водопроводу від зіткнення з грунтом не обігріває труби, а запобігає втратам тепла, тому утеплені труби для водопроводу ефективно експлуатувати і в літній час — вони перешкоджають нагріванню води при неглибокому розташуванні магістралі.
  3. Для запобігання промерзання проводять не тільки утеплення водопровідних труб у землі, але і на її поверхні в місцях виходу із свердловини і входу в будинок, якщо він розташований на палях, для цього часто використовують аналогічні з підземними комунікаціями методи теплоізоляції і матеріали.

Методи утеплення підземних водопроводів

Існує декілька способів, за якими утеплюють водопровідні магістралі, багато використовують у побуті або тільки в народному господарстві, основні з них:

  • Застосування теплоізоляційних матеріалів. Утеплювачі, якими ізолюють водопровід від контакту з грунтом, широко використовують у всіх галузях народного господарства і побутових умовах, вони займають лідируюче положення по співвідношенню ефективності і матеріальних витрат.
  • Електрообігрів. Електричний кабель, оболонка якого нагрівається при проходженні змінного струму, є популярним засобом для боротьби з промерзанням труб у промисловій сфері та побутових умовах. Сучасні самонагревающіеся кабелі працюють в автоматичному режимі з мінімальними енерговитратами завдяки внутрішньому устрою, яке збільшує енергоспоживання при зниженні температури навколишнього середовища. Електрокабелі вологостійкі і можуть працювати у воді, тому їх часто прокладають усередині водопровідних труб, а поєднання електрообігріву з зовнішньої термоізоляцією — найефективніший метод боротьби з промерзанням труб.
Цікаве по темі:  Инфильтратор для септиків: що це таке, тритон 400, монтаж своїми руками

  • Безперервний потік. Рухома вода не замерзає, тому невелике регулярне водоспоживання або циркуляція по замкнутому контуру здатні запобігти промерзанню трубопроводу в зимовий час.
  • Обігрів повітрям. Технологія застосовується в комунальних службах та промислової галузі, для її реалізації підземний водопровід поміщають в оболонку з труб великого діаметру, а в простір між оболонками нагнітають нагріті повітряні маси.

На замітку: В побутових умовах іноді застосовують аналог даного методу без нагнітання теплого повітря, для цього ПНД водопровід поміщають в поліпропіленовий ПП або полівінілхлоридний ПВХ трубопровід більшого діаметра з каналізаційних труб — повітряний прошарок між трубними поверхнями є відмінним тепловим ізолятором.

  • Підвищення тиску. Один з популярних інтернет-міфів — це твердження, що можна знизити точку замерзання води за рахунок підвищення тиску в системі. Її дійсно можна опустити на 1 °С при нагнітанні водного потоку в трубопровід з напором 132 атм., що неймовірно для побутового водопроводу з максимальним порогом по тиску близько 5 атм.

Вимоги до матеріалів утеплительным

Щоб утеплити водопровідну трубу в землі, розташовану на невеликій глибині, найчастіше використовують будівельні утеплювачі, які зобов’язані відповідати наступним критеріям:

  • Низька теплова провідність. Це головна умова, чим більше матеріал перешкоджає теплопередачі між трубної оболонкою і грунтом, тим ефективніше його використання і відповідно економія фінансових коштів.
  • Висока хімічна стійкість. Грунт містить велику кількість мінералів, які чинить негативний вплив на структуру поміщеного в землю матеріалу, тому утеплювач не повинен піддаватися швидкому розкладанню при приміщенні в землю.
  • Водостійкість. У грунті завжди є волога, тому матеріал не повинен пропускати воду або насичувати її своєю оболонкою — це різко знижує його теплоізоляційні властивості.
  • Температурна стійкість. Теплоізоляційний матеріал при підземному розташуванні зобов’язаний витримувати низькі температури навколишнього середовища в холодну пору року і високі в літній період, а також їх значні перепади.

  • Біостійкість. В землі знаходиться велика кількість органіки мікробів, бактерій, цвілі, матеріал не повинен руйнуватися під їх впливом, також його не повинні поглинати підземні живі організми.
  • Жорсткість. Опущений під шар землі матеріал випробовує значні навантаження верхнього шару ґрунту, тому до нього пред’являють підвищені вимоги по міцності і жорсткості. З-за цих якостей велика кількість будівельних трубних утеплювачів не підходить для підземного укладання.
  • Високий експлуатаційний термін. Бажано, щоб опущений в землю матеріал доводилося міняти якомога рідше — це дозволить заощадити фінансові ресурси і зберегти особистий час.

Теплоізоляційні матеріали для підземного водопроводу та їх особливості

У будівельній сфері застосовують різноманітні утеплювачі, які випускає в рулонах або аркушах, зрозуміло, що для ізоляції труб краще підійдуть оболонки, що мають форму їх поверхні. Практично всі матеріали, що застосовується для теплоізоляції, випускають у вигляді трубних оболонок, деякі з них мають вбудовані канали для укладання електронагрівального кабелю.

Пінопласт

Пінополістирол ППС (пінопласт) завдяки своїм фізичним параметрам і жорсткості є найбільш прийнятним варіантом для теплоізоляції підземних трубопроводів, його відмітні якості:

  • Один з найнижчих коефіцієнтів теплопровідності з середнім значенням близько 0,04 Вт/м·°С.
  • Висока жорсткість (залежить від марки) робить матеріал незамінним при використанні в середовищі з високими навантаженнями на оболонку, його щільність досягає 50 кг/м3.
  • Пінопласт не пропускає і не насичує воду, водопоглинання залежить від щільності матеріалу і в середньому не перевищує 2%.
  • Низька вартість, завдяки якій пінопласт доступний широкому ряду споживачів.
  • Термін служби пінопластової шкаралупи під землею досягає 40 років.
  • Температурний діапазон використання пінопласту лежить в межах від -50 до +70 °С.
  • Пінополістирол стійкий до хімічного й біологічного впливу підземного середовища, не розкладається під впливом цвілі, бактерій, мікробів і інших мікроорганізмів.
  • Пінопластова шкаралупа володіє легкою вагою і легко монтується однією людиною короткий час без додаткової допомоги.

Аналогом пінополістиролу є екструдована різновид (Піноплекс оранжевого кольору), що володіє більш високими характеристиками міцності, щільністю, низьким водопоглинанням близько 0,2% і теплопровідністю близько 0,3 Вт/м·°С. З екструдованого пінопласту також роблять шкаралупу для теплоізоляції трубопроводів, коштує вона трохи дорожче звичайного пінопласту.

Цікаве по темі:  Вигрібна яма з бетонних кілець без дна: пристрій, як зробити своїми руками

Пінополіуретан

Пінополіуретан ППУ є лідером серед всіх утеплювачів за коефіцієнтом теплопровідності, завдяки цій якості його широко використовують при виготовленні утеплених труб з цинковою або полімерної зовнішньою оболонкою промисловим способом. На будівельному ринку представлені шкаралупи з пінополіуретану різного діаметру, їх характерні особливості:

  • Більш висока ціна в порівнянні з пінопластом.
  • Коефіцієнт теплопровідності 0,025 Вт/м·°С.
  • Температурний діапазон використання-від -160 до +150 °С.
  • Пінополіуретан володіє високою жорсткістю і міцністю, його щільність досягає 250 кг/м3.
  • Матеріал стійкий до хімічного й біологічного впливу, не пропускає воду, його водопоглинання становить 1 — 2%.

Пінополіетилен

Оболонки і спіненого поліетилену ППЕ (Піноплекс, Енергофлекс) широко використовують для теплової ізоляції зовнішніх трубопроводів в індивідуальних будинках, їх можна застосовувати на вулиці для герметизації відкритих ділянок труб, що знаходяться в кессонном колодязі або входять в будинок на палях.

Завдяки низької жорсткості пенополіетиленові трубки мнуться при підземному використанні без жорсткої оболонки і зменшення товщини значно втрачають свої теплоізолюючі якості, основні параметри пінополіетилену:

  • Теплопровідність 0,31 — 0,55 Вт/м·°С (залежить від марки, показник нижчий у виробів, виготовлених за технологією зшивання).
  • Температурний діапазон -60 — +75 °С.
  • Щільність від 25 до 100 кг/м3.
  • Пінополіетилен не пропускає і не насичує вологу, його коефіцієнт водопоглинання не перевищує 1%.

Мінеральна вата

Утеплювачі з скляної і базальтової вати користується широкою популярністю у споживача з-за своєї цінової доступності та екологічній нешкідливості, що допускає їх застосування всередині житлових приміщень. Скляна вата володіє невисокою твердістю і легко мнеться, матеріал на базальтової основі жорсткіше, але з-за основного недоліку — високою поглинання вологи, шкаралупу з кварцу і базальту не укладають під землю. Як і іншими м’якими матеріалами, мінеральними ватами утеплюють зовнішній водопровід у кесонних колодязях і точках підводки до будинку.

Мінеральна вата відрізняється наступними характеристиками:

  • Коефіцієнт теплопровідності 0,033 — 0,05 Вт/м·°С.
  • Водопоглинання близько 10%.
  • Температурний діапазон від -60 до +450 °С для скловати та -100 — +700 °С для базальту (залежить від технології виготовлення).
  • Щільність 30 — 225 кг/м3.
  • Мінвати стійкі до впливу більшості хімічних речовин, негорючі і не підтримує горіння.
  • Вартість мінеральних ват в 2 рази вище, ніж у пінополістиролу.

Теплоізоляційні фарби

Даний вид теплоізолятора відносять до високотехнологічних продуктів, до складу фарби на акриловій основі входять перлітові, пеностеклянные частинки, кварцові волокна і мікроскопічні гранули, що містять всередині оболонки вакуум. Теплокраску наносять на оброблювану поверхню пензлем або розпилювачем у кілька шарів товщиною до 4 мм, в основному її застосовують для обробки поверхневих трубопроводів, ємностей у народному господарстві, в побуті використання даного продукту економічно недоцільно із-за високої вартості.

До того ж багато фахівці не впевнені в правдивості наданих виробником відомостях про теплопровідності фарби нижче показників повітря (0,0012 Вт/м·°До проти 0,022 — 0,025 Вт/м·°До), і вказують інші дані в самостійних підрахунках — 0,07 Вт/(м·°К.) — це нижче значень будь-якого з типових теплоізоляторів.

Напилюваної теплоізолятори

У промисловості часто використовують напилення на утеплюванні поверхні рідкого поліуретану або полістиролу, при цьому змішуються два компоненти і склад наноситься на оболонку труб пульверизатором. Після розпилювання речовина збільшується в об’ємі і забезпечує надійну теплоізоляцію об’єкта без містків холоду з високою герметичністю.

З-за високої вартості технологія рідко застосовується в побуті окремими домовласниками, але теоретично можна використовувати дану установку для покриття труб ПНД, якщо домовитися з її власниками за ціною.

Як утеплити труби водопостачання самому

Перед тим, як утеплити водопровідну трубу в землі, вибирають відповідний варіант з урахуванням фінансових витрат на закупівлю матеріалів і здійснення робіт, частіше зупиняються на використанні дешевих пінопластових шкаралуп високої щільності. Деякі домовласники використовують оболонку з труб каналізації 110 мм перерізом, поміщаючи в них ПНД трубопровід — повітря є самим кращим теплоізолятором.

Цікаве по темі:  Очищення води зі свердловини від заліза: знезалізнення своїми руками, як очистити, методи

Останнім часом популярності набуває метод нагрівання зовнішньої або внутрішньої оболонки труб саморегулівним електронагрівальним кабелем, в торговельній мережі реалізуються готові системи з фітингами для введення електрокабеля всередину трубопроводу. Таким чином, досягається найвища ефективність робіт по прогріванню водопроводу.

Утеплення ППС шкаралупою

Шкаралупа з пінопласту внаслідок низької ціни, доступності і відповідних фізичних характеристик є оптимальним варіантом для вирішення завдання, чим утеплити трубу підземного водопроводу на вулиці. Монтаж шкаралупи своїми руками на трубопровід з ПНД не представляє особливих труднощів для будь-якого господаря і проводиться в наступній послідовності:

  • На піднятий з траншеї трубопровід одягають пінопластову оболонку, защелкивая замки і зрушуючи кожен сегмент приблизно на 1/3 по відношенню до протилежного елементу. Елементи фіксують на поверхні скотчем або пластиковими стяжками.
  • Після фіксації сегментів ППС трубопровід опускають у траншею на заздалегідь підготовлену піщану подушку товщиною 150 — 200 мм — це запобіжить перекіс теплоізоляційної оболонки з можливим зламом.
  • Потім траншею засипають піднято на поверхню грунтом, викладають знятий дерен.

Утеплення водопроводу саморегулівним електрокабелем

Утеплення підземного водопроводу способом підігріву труби електричним кабелем — один з ефективних методів боротьби з промерзанням при неглибокому розташуванні водоподающей магістралі. Нагрівальний кабель можна використовувати по всій довжині трубопроводу або на окремій ділянці, також його занурюють всередину трубної оболонки або залишають зовні, на поверхні труби. На будівельному ринку реалізують електричні кабелі з фітингами для введення в трубопровід, оснащені герметизуючими гумовими сальниками, сам провід має невелику довжину і зазвичай розміщується на виході з напірної труби з свердловини. У цьому місці ефективність його використання найбільш висока — нагріта вода буде надходити по всій магістралі від свердловини до будинку, запобігаючи промерзання труб. До того ж прокладання кабелю в місці стикування напірного трубопроводу від електронасоса з водопровідної лінією простіше реалізувати технічно, ніж в будь-якому іншому більш важкодоступному місці, якого протягом всієї водопровідної магістралі зазвичай немає.

Утеплення труби, коли водопровід знаходиться в землі, а гріти його електрокабелем потрібно зовні, проводять наступним чином:

  • Розташовують трубопровід ПНД на поверхні землі поруч з траншеєю, очищають ділянку в місцях прокладання електрокабелю від бруду.
  • Обмотують трубну поверхню в місці контакту з електрокабелем фольгованим алюмінієвим скотчем — це підвищує теплопровідність оболонки в точці дотику. Якщо провід розміщують по прямой уздовж довжини труби, наклеюють одну або кілька прямих смужок фольгованого скотчу, при спіральному розміщенні кабелю обмотують стрічкою повністю всю трубу.
  • Після укладання нагрівального дроту прикручують його тим же фольгованим скотчем до поверхні труби по всій довжині.
  • Для зниження теплових втрат обов’язково використовують зовнішню шкаралупу з пінопласту ППС, пінополіуретану ППУ, яку одягають зверху розігріваючого дроти і фіксують скотчем або пластиковими стяжками.

Порада: Якщо провід розташовується по прямій, краще придбати шкаралупу з прорізаною канавкою на внутрішній оболонці для розміщення електрокабеля.

  • Після монтажу нагрівального ділянки прикручують до трубопроводу по всій довжині кабель для подачі електроживлення ізоляційною стрічкою або скотчем і опускають зібрану конструкцію у траншею, після чого присипають землею.

Для утеплення водопровідних труб при індивідуальному водопостачанні частіше за інших використовують недорогу шкаралупу з пінопласту і самонагревающийся електрокабель, нерідко поєднують обидва способи. Проведення монтажних робіт по розміщенню теплоізолюючої шкаралупи та підігріваючого дроти не викликає особливих труднощів і не вимагає високої кваліфікації, при знанні технології всі дії в короткий час без великих трудовитрат може зробити одна людина.