Il funzionamento delle condotte fognarie è influenzato da numerosi fattori, tra cui il freddo. Affinché il sistema funzioni normalmente anche a temperature molto basse, è necessario scegliere il giusto isolamento per i tubi di fognatura e installarlo.
I materiali per l'isolamento termico sono presentati sul mercato con una vasta gamma ed è talvolta difficile decidere un acquisto, d'accordo? Ti aiuteremo a risolvere questo problema. L'articolo fornisce una panoramica di vari tipi di isolamento, le loro caratteristiche, le caratteristiche di installazione e applicazione sono descritte.
Regole per la scelta di un riscaldatore
Il mercato delle costruzioni ha una vasta selezione di materiali isolanti, ma non tutto può essere usato come isolante per tubi di fognatura.
Il compito principale dell'isolamento non è il riscaldamento dell'uscita, ma la riduzione del trasferimento di calore tra l'ambiente esterno e il fluido che circola attraverso i tubi.
Affinché l'isolamento per tubi adempia efficacemente alla sua funzione principale - conservazione del calore, deve soddisfare 7 requisiti di base:
- avere un coefficiente di conducibilità termica il più basso possibile;
- mantenere le loro proprietà per lungo tempo;
- resistere a grandi differenze di temperatura;
- hanno buone proprietà impermeabilizzanti;
- possedere resistenza alle influenze ambientali aggressive;
- non sostenere la combustione e non emettere fumo tossico;
- essere facile da installare.
I tubi di scarico esterni e il tronco posati in una stanza non riscaldata sono soggetti ad isolamento. Un'eccezione sono solo quelle regioni in cui anche in inverno non scende sotto lo 0 ° С.
Per il resto, l'unica domanda è la scelta del metodo e del materiale. I riscaldatori sono selezionati in base alla reputazione del produttore o del marchio, ma il modo più sicuro è quello di concentrarsi sul materiale di fabbricazione.
Per navigare meglio nella varietà dei materiali isolanti fabbricati, è necessario procedere da 3 regole: se trovi diversi materiali che soddisfano i requisiti per loro, scegli il più economico, il più facile da installare, ben noto sul mercato e ben consolidato
Molto spesso, i tubi per fognatura sono isolati con lana minerale, argilla espansa, polistirene e isolamento in schiuma poliuretanica. I riscaldatori di liquidi trovano la loro applicazione. Tutti sono usati per l'isolamento passivo.
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Posa della linea esterna senza isolamento
Isolamento fognario vicino al riser ACS
Isolamento dei tubi prima della posa in trincea
Isolamento termico durante la costruzione
Oltre a questi, ci sono altre 2 opzioni per proteggere i tubi dal gelo: la posa al di sotto del livello di congelamento degli strati di terreno e l'uso di riscaldatori attivi. Quest'ultimo include l'isolamento del cavo.
Isolamento in lana minerale
Dalla definizione stabilita da GOST 31913-2011, possiamo concludere che la lana minerale dovrebbe essere assegnata alla classe dei materiali fibrosi, nella cui produzione sono stati usati i pezzi di roccia e scorie di metallo.
Il concetto stesso combina 3 tipi di materiale:
- in fibra di vetro;
- slagged;
- lana di roccia.
Hanno diversi spessori e lunghezze della fibra, diversi indicatori di conduttività termica, resistenza all'umidità, reagiscono in modo diverso ai carichi meccanici, ma la composizione è identica in tutto. Le caratteristiche della lana minerale prodotta da diversi produttori differiscono l'una dall'altra.
La base della lana minerale è costituita da rocce, ne contiene circa il 90%. Il resto è rappresentato da additivi: argilla bentonitica e resine a base fenolica.
La lana minerale soddisfa le esigenze principali: ha bassa conducibilità termica, resistenza a muffe, funghi, fuoco. Esistono 4 varianti di questo materiale: con fibre disposte orizzontalmente, verticalmente, vista spaziale, ondulate
La lana minerale ha una serie di qualità che ti fanno pensare prima di fare una scelta a suo favore.
Gli svantaggi dell'isolamento includono:
- la presenza nella sua composizione di resine di formaldeide che incidono negativamente sulla salute;
- la capacità di restringersi sotto l'influenza di sollecitazioni meccaniche e, di conseguenza, la comparsa di "ponti freddi";
- elevato assorbimento d'acqua, motivo per cui l'isolamento necessita di una buona impermeabilizzazione.
L'isolamento dell'ovatta viene utilizzato per attrezzare aree aperte delle condotte fognarie. Non sono disposti attorno a tubi situati nel terreno.
Se bagnato, questo tipo di isolamento termico perde quasi completamente le sue qualità e spesso diventa la causa della ruggine sui servizi pubblici sotterranei in metallo.
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Lana minerale in isolamento fognario
Guscio imbottito con guscio impermeabile
Isolamento della colonna montante della fogna in soffitta
Tubo per fognatura seminterrato
L'installazione dell'isolamento termico dalla lana minerale viene eseguita in 3 fasi:
- Il nastro di alluminio viene incollato sui tubi a forma di spirale.
- Il tubo è strettamente avvolto con isolamento. In questo caso, le giunture alle articolazioni dovrebbero corrispondere.
- L'isolamento termico viene montato sui tubi avvolgendolo con nastro idraulico.
Dato che la densità del materiale è piccola e assorbe bene l'umidità, è necessaria l'impermeabilizzazione. Per fare ciò, utilizzare un foglio o materiale di copertura. La presenza di uno strato di alluminio sull'isolamento rende l'operazione più semplice, ma le estremità dovranno comunque essere isolate.
Isolamento del tubo in lana di vetro
La lana di vetro, come una delle opzioni per la lana minerale, ha tutte le sue caratteristiche positive e negative. È un materiale naturale derivato da materie prime come quarzite o sabbia.
Il coefficiente di conducibilità termica di questo isolante termico è compreso tra 0,028 e 0,034. Maggiore è lo spessore, meno è. La densità media è di 150-200 kg / m3.
Il processo di produzione della lana di vetro consiste nella fusione del materiale di partenza con l'iniezione di temperature fino a 1400 ° C. In questo caso, il vetro fuso viene soffiato con vapore, risultando in sottili filamenti. Sono impregnati di soluzioni leganti, aerosol polimerici, quindi vengono alimentati a rulli speciali per il livellamento e la formatura e dopo che il materiale passa la fase di polimerizzazione, raffreddamento e taglio
Per ridurre l'igroscopicità, alcuni produttori producono lana di vetro con uno strato isolante finito. Può essere sia lamina che fibra di vetro. Questi includono riscaldatori popolari come orsa, Knauf, Izover. L'isolante termico in fibra di vetro entra nel mercato delle costruzioni sotto forma di tappeti, rulli, cilindri.
È possibile isolare i tubi di scolo con scorie?
Il materiale è un sottoprodotto della tecnologia di fusione della ghisa. La lana di scorie ha una struttura sciolta e una caratteristica molto spiacevole insita nei prodotti dell'altoforno è l'acidità residua.
In condizioni di umidità, si formano acidi sulla superficie isolata con questo materiale, che influenza negativamente sia il metallo che la plastica. Le scorie si sciolgono a una temperatura di 300 ° C, hanno una conduttività termica di 0,46-0,48 e uno spessore della fibra da 4 a 12 micron. Ha una bassa compatibilità ambientale
Il coefficiente di assorbimento d'acqua in questo isolamento per i tubi di fognatura è superiore a quello della lana di vetro. Il materiale è instabile alle differenze di temperatura, pertanto la sua durata è ridotta.
Per questo motivo, per l'isolamento dei tubi di fognatura, esso, come altre opzioni di cotone, viene utilizzato raramente, viene utilizzato solo per l'isolamento di sezioni aeree di comunicazioni.
Il materiale di base per la sua produzione di lana minerale sono le rocce. La lana di basalto è un materiale resistente con una densità di 25-200 gk / m3 e un piccolo coefficiente di conducibilità termica - 0,03 - 0,04.
È molto resistente alle variazioni di temperatura - non perde le sue proprietà originali nell'intervallo di -60 + 200 ° С, ma inizia a sciogliersi quando la temperatura supera i 1000 ° С.
Il cotone idrofilo di basalto è prodotto da molti rinomati produttori in varie forme: rotoli, materassini, cilindri. Le compagnie più famose sono TechnoNikol, Rockwool, Knauff
Le fibre di lana di roccia hanno gli stessi parametri delle fibre di scorie, ma sono molto più elastiche. Pertanto, non si rompono, non entrano nel sistema respiratorio e non irritano la pelle. Ma ci sono anche svantaggi di questo tipo di lana minerale: costo elevato, resistenza insufficiente e la stessa sostanza fenolica in alcuni gradi di materiale.
Isolante termico in polistirene espanso per tubi
I gusci di schiuma sono un isolante popolare per riscaldare i tubi di fognatura. Il due percento della sua composizione è piccolo, da 1 a 5 mm, granuli di polistirene, il restante 98% è aria. Dopo aver lavorato il materiale con un agente espandente, i granuli acquisiscono leggerezza, elasticità, si attraggono e si attaccano.
Premendo, seguito da un trattamento a vapore ad alta temperatura, viene data la forma desiderata al materiale.
In realtà, è un semplice polistirolo, ma sotto forma di un guscio, progettato per un uso ripetuto. La differenza tra il coefficiente di conducibilità termica dell'isolamento in schiuma di polistirene (0,03-0,05) e lana minerale è piccola. Il guscio emisferico affronta il compito di preservare il calore in modo abbastanza efficace.
I gusci di schiuma possono essere composti da 2 o 3 elementi. Ai loro lati ci sono serrature con un dispositivo per il fissaggio. Il guscio viene selezionato in base al diametro del tubo e, dopo averlo inserito, si spezza
Poiché la schiuma non è molto resistente alle sollecitazioni meccaniche, i produttori forniscono ai gusci un rivestimento esterno di foglio di alluminio, fibra di vetro e altri materiali.
Elevate proprietà termoisolanti forniscono microcelle a parete sottile che non consentono il passaggio del calore. La durata del guscio isolante è piuttosto grande - circa 50 anni.
Esistono 2 tipi di questo materiale: schiuma di polistirene normale ed estruso. Le caratteristiche di quest'ultimo sono più elevate, ma il costo è diverso verso l'alto.
Nonostante la massa di qualità positive, anche la schiuma di polistirolo presenta degli svantaggi. Non tollera le radiazioni ultraviolette, quindi, quando si posano i tubi in luoghi aperti, è necessaria una protezione aggiuntiva dal sole. Questo materiale è denso, ma fragile, e se bruciato può causare avvelenamento, perché il fumo emesso da esso è velenoso.
I lavori di installazione sono così semplici che non richiedono qualifiche speciali. Dopo aver posizionato i segmenti di isolamento sul tubo di fognatura, si sovrappongono, spostandoli di 200-300 mm di lunghezza l'uno rispetto all'altro. Al fine di evitare la comparsa di ponti freddi, gli elementi di isolamento termico sono uniti insieme mediante un sistema a quarto o scanalatura a punta.
Una volta completata la connessione, entrambe le parti sono fortemente compresse. I punti di contatto sono incollati con del nastro. A volte i giunti sono ricoperti di colla, ma poi l'isolamento perde un vantaggio come la possibilità di riutilizzo, perché durante lo smantellamento dovrà essere tagliato.
Un rivestimento protettivo viene messo sul guscio, che viene fornito completo con esso o semplicemente avvolto con una pellicola di plastica, se non lo è.
Usano conchiglie sia su percorsi elevati che per la posa del tronco sotterraneo. Questo isolamento può essere posizionato su un tubo con un diametro minimo di 1,7 cm e un massimo di 122 cm. Già con un diametro di 200 mm, il cilindro è composto da 4 elementi e per prodotti di grandi dimensioni possono essercene 8.
Le trincee con condotte fognarie sono prima coperte di sabbia ad un'altezza di circa 0,2 m, quindi con terra. Nelle regioni con inverni molto freddi, l'isolamento termico sotto forma di gusci di polistirene espanso è integrato con un cavo isolante, posizionandolo sotto la guaina.
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Scocca in polistirene per isolamento tubi
Guscio di polistirolo convenzionale
Utilizzare nel seminterrato
Guscio in polistirolo con impermeabilizzazione
Gusci di poliuretano
I cilindri in schiuma poliuretanica sono una buona alternativa agli analoghi in schiuma. Differiscono rispetto a loro per una maggiore densità e il coefficiente di conducibilità termica è quasi lo stesso.
Maggiore schiuma di poliuretano e resistenza alle sollecitazioni meccaniche. Ha anche un intervallo di temperatura più ampio in cui può essere utilizzato senza perdita di caratteristiche di resistenza.
La temperatura normale per un guscio in poliuretano è -180 ° - + 130 °. Questo materiale ha un elevato grado di sicurezza antincendio: si illumina a 415 ° e quindi si spegne automaticamente
L'isolamento termico ha la forma di semicilindri dotati di chiavistelli trasversali o longitudinali. Per aumentare l'affidabilità della protezione, i gusci sono talvolta racchiusi in speciali involucri zincati dotati di serrature, ma più spesso applicano semplicemente un rivestimento speciale.
L'uso di polietilene espanso
Come riscaldatore di tubi per fognature, viene spesso utilizzato polietilene espanso. Questo non è un materiale molto denso - fino a 40 kg / m3. Il coefficiente di conducibilità termica è compreso nell'intervallo 0,05.
Non cambia le sue proprietà durante il funzionamento nell'intervallo di temperatura di -50 ° С - + 90 ° С. Il piccolo spessore del materiale consente di risparmiare spazio, quindi il suo uso è giustificato in presenza di uno spazio molto piccolo tra i tubi e il muro.
Il polietilene espanso tollera bene anche l'esposizione prolungata all'umidità. È ignifugo. Resiste a oltre 300⁰. Quando il materiale brucia, le sue emissioni nell'atmosfera non contengono tossine pericolose.
Il vantaggio dell'isolamento è la leggerezza, la durata, il prezzo accessibile. Questo riscaldatore è realizzato da produttori come Magniflex e Penofol, Energoflex, Thermoflex. Lo rilasciano sotto forma di cilindri di diversi diametri e in rotoli. Sono disponibili opzioni a una o due facciate.
Questa opzione di isolamento termico nella disposizione dei tubi di fognatura viene utilizzata raramente, viene utilizzata per riscaldare le sezioni di comunicazioni situate nel seminterrato e sopra il suolo.
Utilizzare foilizol per l'isolamento dei tubi
Molto spesso, il materiale viene utilizzato per comunicazioni esterne fatte di tubi di metallo-plastica. Esistono 2 varietà di foiloisol: SRF e FG. Nella sua produzione, viene utilizzato un foglio - strato ondulato o alluminio e bitume-polimero per l'incollaggio.
In vendita arriva sotto forma di rotoli. Il materiale è resistente, ecologico, ha una lunga durata. Ben consolidato in regioni con climi diversi.
Gomma espansa come isolante
Questo materiale isolante è realizzato sulla base di gomma naturale o mista. È caratterizzato da elevata sicurezza antincendio, elasticità. L'isolamento del tubo con questo materiale viene realizzato mediante incollaggio. Come risultato della compenetrazione delle superfici, si ottiene una cucitura resistente.
La struttura della gomma espansa è chiusa, porosa. Per questo motivo, ha una maggiore flessibilità. Nel mercato delle costruzioni, questo isolamento termico è presentato sotto forma di fogli, cilindri, rotoli
L'isolamento termico è prodotto da produttori come l'azienda italiana K-FLEX, Aziende tedesche ARMAFLEX e KAIFLEKS. A causa dell'elevato costo, la gomma piuma viene raramente utilizzata per l'isolamento dei tubi di fognatura.
Il riscaldamento della fognatura argilla espansa
Il materiale viene utilizzato per l'isolamento termico dei tubi di fognatura posati sottoterra. Il suo normale funzionamento è possibile solo in un ambiente asciutto, quindi il lavoro di riscaldamento viene eseguito in climi caldi e asciutti.
La tecnologia è semplice:
- Sotto il tubo, vengono posizionati 2 strati della membrana con un rivestimento in tessuto sulle pareti della trincea.
- L'argilla espansa si addormenta.
- Gira i bordi dei pannelli in cima all'argilla espansa.
In caso di umidità, questo materiale sfuso perde le sue proprietà. Si consiglia di utilizzare in aree con clima temperato, comeNon è molto efficace nel ruolo dell'isolamento.
Poiché l'argilla è la base di questo materiale, ha conservato tutte le sue caratteristiche. L'argilla espansa ha un'inerzia chimica, non supporta i processi di decadimento, ma è instabile contro forti urti e assorbe bene l'umidità
La densità del materiale dipende dal suo marchio. Esistono diversi tipi di argilla espansa con diverse densità, forme e dimensioni dei granuli. L'argilla espansa di alta qualità ha la forma arrotondata corretta e una struttura interna uniforme.
Vernice termoisolante come riscaldatore
La vernice visivamente termoisolante ricorda il solito. Il suo vantaggio è che può essere applicato sulla superficie di qualsiasi forma. Lo strato di vernice forma un rivestimento elastico stretto, lavorando sul principio di un thermos.
Il rivestimento con elevate caratteristiche di risparmio energetico è un sistema multilivello, che comprende microsfere sottovuoto di vario tipo, un legante acrilico, additivi modificanti che resistono alla comparsa di ruggine sulla superficie di tubi metallici e muffe
Per la produzione di microsfere, vengono utilizzate ceramiche, perlite, schiuma di vetro e altre sostanze con proprietà di isolamento termico. La vernice è molto comoda da usare e crea un rivestimento resistente.
L'effetto del rivestimento con una tale vernice è uguale a quello dell'isolamento con lana minerale o schiuma di polistirolo. Applicalo manualmente con un rullo o una spazzola e con uno spray.
Quando è necessario il cavo isolante?
Se i tubi di fognatura, a causa dell'impossibilità di approfondirli, vengono posati sulla superficie della terra, la combinazione di più materiali più un cavo elettrico sarà il modo più efficace per riscaldarli.
La seguente selezione di foto introdurrà il processo di installazione di un cavo scaldante:
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Passaggio 1: installazione dei vassoi in calcestruzzo per le comunicazioni
Passaggio 2: vassoi isolanti con polistirolo
Passaggio 3: collegamento dell'isolamento ai vassoi in calcestruzzo
Passaggio 4: assemblaggio della conduttura fognaria
Passaggio 5: collegamento del cavo di riscaldamento
Passaggio 6: installazione di un termostato
Passaggio 7: montaggio del sensore di temperatura
Passaggio 8: isolamento del sistema con tubi
Lo stesso metodo di riscaldamento è consigliabile nel caso in cui i tubi siano a una profondità inferiore al livello di congelamento del terreno.
Il motivo per la posa di condotte fognarie senza approfondimento nel terreno può essere un alto livello di acque sotterranee, terreno con una struttura rocciosa, permafrost
Esistono 2 tipi di prodotti: resistivi e autoregolanti. Oltre al primo, sono richiesti i termoregolatori. Può essere singolo o a 2 core. L'opzione più pratica è un cavo autoregolante con protezione efficace contro il surriscaldamento e buona conduttività termica.
La sua resistenza diminuisce con il diminuire della temperatura e aumenta con il suo aumento. Il terzo tipo di cavo - zonale viene utilizzato quando è necessario portare calore solo alle singole sezioni.
L'autore risponde alla domanda sull'opportunità di riscaldare i tubi situati al di sotto del livello di congelamento:
Vantaggi dell'utilizzo di cilindri termoisolanti in schiuma di polistirene estruso:
Il servizio senza problemi del sistema fognario dipende in gran parte dalla qualità dell'isolamento del tubo. Di tutti i metodi esistenti di isolamento termico dei tubi di fognatura, si dovrebbe scegliere uno che corrisponda alle condizioni climatiche, alla profondità di posa del tubo e alle caratteristiche del principale.
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