Izolace horizontálních rozvodů teplé užitkové vody (TUV)

Kvalitně izolované vodovodní potrubí dokáže řádově snížit náklady ohřevu vody i tepelné ztráty. Správně zvolený materiál a tloušťka tepelné izolace potrubí vodovodních rozvodů dokáže snížit tepelné ztráty až o 70 %.

Důležitost izolace a legislativní požadavky

V současnosti je u novostaveb, ale i rekonstrukcí v podstatě povinná nejen izolace teplovodních vodovodních potrubí, ale i těch, kde proudí studená voda. Vodovodním potrubím v obytných budovách se věnuje více norem, ale i zákonů a vyhlášek. Je to pochopitelné, protože pitná voda v domovním nebo bytovém vodovodním systému by měla mít stejnou kvalitu jako v okamžiku jejího dodání po vodoměr vodárenskou společností.

V příslušné legislativě se proto věnuje zvýšená pozornost nejen vlastnostem materiálů vodovodních potrubí a jejich spojovacích komponent, ale i jejich izolacím. Každý projektant, ale zřejmě ne každý zadavatel a realizátor ví, že ČSN a EN nejsou - na rozdíl od zákonů a vyhlášek - pro projektanty závazné, ale doporučené.

Základní normou v oboru zdravotně technických instalací je národní norma ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody. Norma navazuje na ČSN EN 806-1 až 5 a ČSN EN 1717 a řeší problematiku, která není v normách řešená dostatečně. ČSN 75 5409 doporučuje tepelně izolovat všechny potrubí studené pitné vody, kromě potrubí zásobujících pouze odběrné místa požární vody a potrubí uložených v ochranných trubkách.

V problematice izolací se musíme dále řídit platnou vyhláškou č. 193/2007 Sb., která předepisuje izolovat všechny potrubí teplé vody. Tato vyhláška navazuje na zákon č. 406/2000 Sb. o hospodaření energií. Protože se jedná o legislativu úspor energií, není zde problematika izolování rozvodů řešena komplexně, ale je řešena pouze část, která ovlivňuje spotřebu energie, tedy rozvody teplé vody a cirkulace.

Čtěte také: Vlastnosti dřevovláknité izolace – požární odolnost

V roce 2013 byla zavedena technická normalizační informace (TNI) CEN/TR 16355 (TNI), která poskytuje informace a doporučení pro prevenci proti zvyšování koncentrace Legionell ve vnitřních vodovodech pro rozvod vody určené k lidské spotřebě v souladu se sérií norem EN 806. Tato (TNI) by měla být aplikována v souladu s národními předpisy, což je vyhláška 252/2004 Sb. Tepelné ztráty izolovaného potrubí je možné stanovit podle ČSN 75 5455.

Důvodů k izolaci potrubí s TV je více. Prvotní je samozřejmě ekonomický - snížení tepelných ztrát v rozvodech tepla vede ke snížení provozních nákladů. Snížením tepelné ztráty v rozvodech tepla dochází ke snížení provozních nákladů. Dalším důvodem je zajištění bezpečnosti provozu pro vytápěcí zařízení - ochrana před mrazem. Tepelná izolace zabraňuje rosení potrubí studené vody a je jedním ze způsobů, který je doporučován pro udržení kvality a zdravotní nezávadnosti vody ve vodovodech, jak studené, tak i teplé vody.

Minimální tloušťka tepelné izolace

Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu ČR č. 193/2007 Sb. stanovuje minimální tloušťku tepelné izolace na potrubí vytápění a teplé vody. Nejvyšší účinnost tepelné izolace se projevuje u potrubí s malými průměry se jmenovitou světlostí do DN 50. Snížení tepelných ztrát při takových průměrech trubek představuje 65-70 %, dosažených už při prvních 10 milimetrech tloušťky izolace.

Tloušťka tepelné izolace u vnitřních rozvodů do DN 20 se volí ≥ 20 mm; u DN 20 až DN 35 se volí ≥ 30 mm; u DN 40 až DN 100 se volí ≥ DN; nad DN 100 se volí ≥ 100 mm. U vnitřních rozvodů plastových a měděných potrubí se tloušťka tepelné izolace volí podle vnějšího průměru potrubí nejbližšího vnějšímu průměru potrubí řady DN. Pro potrubí vedené ve zdi, při průchodu potrubí stropem, křížení potrubí, ve spojovacích místech, u centrálního rozdělovače a u přípojek k otopným tělesům, které nejsou delší než 8 m, se volí poloviční tloušťka tepelné izolace.

Při nižších hodnotách ʎ (součinitel tepelné vodivosti), než je uvedeno v ustanovení odstavce 8, se minimální tloušťka tepelné izolace (de - d)/2 stanoví výpočtem tak, aby součinitel prostupu tepla vztažený na jednotku délky potrubí k byl menší nebo roven 0,35 W/m.K. Výpočet se provede podle vztahu uvedeného v příloze č.3 vyhlášky č. 193/2007 Sb. Tabulky Tab. A až Tab. F jsou zpracované pro tepelně izolační materiál mající součinitel tepelné vodivosti "lambda" u rozvodů menší nebo roven 0,045 W/m.K a u vnitřních rozvodů menší nebo roven 0,040 W/m.K (hodnoty "lambda" udávány pro 0° C).

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Materiály potrubí pro rozvody TUV

Vodovodní potrubí se označuje jmenovitou světlostí DN vyjadřující přibližně vnitřní průměr trubky v mm (např. DN 20) nebo vnějším průměrem a tloušťkou stěny s zapisovaným jako da x s (např. Ø 25 x 4,2). Jmenovitou světlostí se označuje ocelové závitové potrubí a kovové závitové a přírubové armatury. Rozměr potrubí z plastů, mědi a korozivzdorné oceli se vyjadřuje vnějším průměrem a tloušťkou stěny. Další veličinou označující potrubí je jmenovitý tlak. Označení jmenovitého tlaku se skládá ze zkratky PN a bezrozměrného čísla vyjadřující kombinaci mechanických a rozměrových charakteristik součástí potrubí (např. PN 10). Na čísle se zkratkou PN je závislý nejvyšší pracovní přetlak potrubní součásti závislý na teplotě a u plastových potrubí také na životnosti potrubí. Vodovodní potrubí musí zpravidla odolat pracovnímu přetlaku 1,0 MPa.

Plastové potrubí

Výhodou potrubí z plastů je odolnost proti korozi a inkrustaci (k zanášení potrubí dochází jen výjimečně), snadná montáž a malá hmotnost. Nevýhodou je malá odolnost proti požáru a oproti neplastovým materiálům velká délková teplotní roztažnost.

  • Pro rozvody teplé vody se používají potrubí z chlorovaného polyvinylchloridu (PVC-C). Trubky se spojují pomocí tvarovek s hrdly lepením (tzv. svařováním za studena).
  • Z polyetylenů lze pro rozvody teplé vody použít trubky ze síťovaného polyetylenu (PE-X neboli VPE).
  • Pro rozvody teplé vody se používá potrubí ze statistického (random) kopolymeru polypropylenu (PP-R nebo PP typ 3). Vzhledem k teplotě teplé vody 55 °C, maximálnímu přetlaku 1 MPa a požadované životnosti potrubí 50 let se má používat potrubí tlakové řady (jmenovitého tlaku) PN 20.
  • Potrubí z polybutenu (PB) se používá pro rozvody teplé vody uvnitř budov. Další uplatnění (velké průměry) nachází v oblasti dálkových rozvodů topné a teplé vody. Potrubí se spojuje pomocí tvarovek polyfúzním svařováním nebo mechanickými spojkami.

Kovové potrubí

  • Pro vnitřní vodovody se používají trubky ocelové závitové pozinkované. Ochrana proti korozi pozinkováním má však dnes, zejména u rozvodů teplé vody, malou trvanlivost, a po čase se projevuje důlková koroze, inkrustace a proděravění trubek. Protože v současné době existuje řada jiných trubních materiálů, není použití ocelových pozinkovaných trubek na rozvody teplé vody upřednostňováno. Výhodou ocelových trubek je oproti plastovým materiálům především malá teplotní roztažnost, odolnost proti požáru, velká pevnost a mechanická odolnost. Nevýhodou je (kromě trubek z korozivzdorné oceli) především menší odolnost proti korozi.
  • Dalším materiálem vhodným pro rozvody teplé vody jsou trubky z korozivzdorné oceli. Tyto trubky se spojují mechanickými spojkami s těsnicími kroužky (lisované spoje).
  • Pro rozvody teplé vody je vhodné potrubí měděné. Nerozebíratelné spoje měděných trubek se provádějí především pomocí tvarovek k pájení nebo pomocí lisovacích tvarovek (lisované spoje s těsnicím kroužkem). Výhodou měděných trubek je oproti plastovým materiálům především malá teplotní roztažnost, pevnost a mechanická odolnost. Další výhodou je odolnost proti korozi a inkrustaci. Měděné potrubí lze pro pitnou vodu použít pouze, pokud má pitná voda hodnotu pH v rozmezí 6.5 < pH < 9,5 a obsah CO2 (celkový) ≤ 44 mg/l a voda není jinak agresivní. Má splňovat hodnotu kyselinové neutralizační kapacity KNK4,5 ≥ 1,0 mmol/l. Praxí a nejnovějšími poznatky je prokázáno, že při pH pitné vody nad 7,4 je zajištěn bezpečný provoz měděných trubek bez ohledu na ostatní parametry. Uvedené parametry jsou legislativně závazné a jsou zabezpečeny v provozu veřejných vodovodních sítí. U vody z vlastního zdroje (studny) je nutné zjistit, zda jsou uvedené parametry v požadovaných mezích. Pokud tomu tak není, je možné použít měděné potrubí uvnitř pocínované. Pro pitnou vodu má měděné potrubí oligodynamický účinek - zabraňuje množení bakterií, což má význam zejména u stagnující vody a rozvodů teplé vody. Na přívodu vody do vnitřního vodovodu z měděných trubek se osazuje mechanický filtr.

Vícevrstvé potrubí

Kromě trubek vyráběných z jednoho materiálu existují také trubky, jejichž stěny jsou tvořeny z více vrstev různých materiálů. K vícevrstvým trubkám můžeme zařadit tlakové trubky skládající se z vnitřní (základní) PP nebo PE plastové trubky, hliníkové fólie a vnější ochranné PP nebo PE plastové vrstvy. Jednotlivé části trubky jsou mezi sebou spojeny speciálním lepidlem. Konstrukce těchto trubek zmenšuje některé nevýhody plastových trubek. Mají především malou teplotní roztažnost blížící se roztažnosti hliníku a jsou více samonosné. Tyto trubky se mohou použít pro rozvody teplé vody. Spojování se provádí mechanickými spojkami. Některé typy lze po obnažení vnitřní trubky spojovat pomocí tvarovek polyfúzním svařováním a při dodržení doporučení výrobce upevňovat bez kompenzací délkových změn, což je vhodné při uložení potrubí v drážkách.

Tepelná roztažnost potrubí

Při projektování a montáži rozvodů teplé vody je nutné přihlížet k tepelné roztažnosti potrubí. Pokud se nejedná o potrubí, u kterého se má tepelná roztažnost převádět do materiálu potrubí, musí uložení potrubí umožnit změnu délky trubky vlivem tepelné roztažnosti. Proto se potrubí upevňuje pomocí pevných bodů (tvořených např. tvarovkou mezi dvěma objímkami), jež zabraňují posuvu trubek, a kluzných uložení (volných objímek) umožňujících posuv trubek. Tepelná roztažnost trubek se kompenzuje vychýlením ohybového ramene nebo stlačením či roztažením kompenzátoru. Mezi dvěma pevnými body se nesmí nacházet rovná trubka, musí se mezi nimi nacházet ohybové rameno nebo kompenzátor. Ohybová ramena lze vytvořit vhodným řešením trasy potrubí. Pokud je trasa potrubí přímá, musí se na ní nacházet kompenzátor tvaru U, smyčky, lyry nebo kompenzátor osový (ucpávkový, vlnovcový). Pro potrubí z plastů jsou osové kompenzátory nevhodné.

U potrubí vedených pod omítkou umožňuje pružná tepelná izolace také tepelnou roztažnost trubek.

Čtěte také: Informace o úpravě povrchu dřevovláknité izolace

Typy izolace a jejich použití

Izolování potrubí a tvarovek je klíčové pro správnou funkci rozvodů teplé vody. U vnitřních vodovodů je třeba proti nadměrným tepelným ztrátám tepelně izolovat přívodní a cirkulační potrubí teplé vody, ve kterém je stálá cirkulace teplé vody (vyhláška č. 193/2007 Sb.). Minimální tloušťka tepelné izolace přívodního a cirkulačního potrubí teplé vody se stanoví výpočtem tak, aby součinitel prostupu tepla vztažený na jednotku délky potrubí byl menší nebo roven hodnotě uvedené v tab. 3. Potrubí teplé vody bez cirkulace (zpravidla připojovací a podlažní rozvodná potrubí k výtokovým armaturám) se tepelně neizolují. Důvodem je hygienický požadavek na rychlé vychladnutí stagnující teplé vody, aby bylo omezeno množení bakterií Legionella pneumophila. Pokud je nutné umožnit tepelnou roztažnost potrubí pod omítkou, opatří se potrubí teplé vody bez cirkulace jen nejnutnější vrstvou izolace.

Potrubí studené vody se izoluje proti tepelným ziskům a zabránění kondenzace na vnějším povrchu. Potrubí studené pitné vody, kromě potrubí zásobující pouze odběrní místa požární vody a potrubí složeného v ochranné trubce, musí být tepelně izolováno. Izolují se trubky, tvarovky, případně i armatury. Nástěnné tvarovky izolovány být nemusí. Potrubí uložené v ochranné trubce nevyžaduje ochranu proti kondenzaci.

Materiály tepelných izolací

Nejčastějším materiálem tepelných izolací potrubí jsou dnes plastové návlekové izolační trubice z polyetylenu, polyuretanu nebo syntetického kaučuku, které se při montáži nasunou na trubku. Dalšími tepelně izolačními materiály jsou kamenná vlna, pěněné sklo apod. Izolace armatur a přírub se provádí jako snímatelná.

Pěnový polyetylen (PE)

Surovinou pro výrobu je ropa. Základem tohoto izolačního materiálu je polyetylenová pěna. Může být v červené barvě nebo s hliníkovou folií. Snadno se zpracovává, lepí a je recyklovatelný. Používá se i jako ochrana proti působení agresivního prostředí. Lehký pěnový polyetylen představuje základ. Je charakteristický svou jemnou strukturou, významně snižuje tepelné ztráty. Zabraňuje kondenzaci vody na rozvodech a tlumí zvuky (prodáván je i s paropropustnou fólií). Kruhově extrudovaný polyetylen je schopen odolávat většímu rozsahu teplot (od 45 °C do 105 °C).

Kamenná vlna / Minerální vlna

Kamenná vlna se vyrábí především z vyvřelých hornin - z čediče a dolomitu. Může být opatřena hliníkovou fólií vyztuženou skleněnou mřížkou. Používá se pro vysoké teploty protékajících látek a má i akustické vlastnosti. Slouží také k zamezení vzniku koroze.

Skelná vlna

Skelná vlna se vyrábí z křemičitého písku, pak soda, dolomit, borax, živec a vápenec. Použití je obdobné jako u kamenné vlny. Vyrábí se rovněž z čedičové vlny připevněné na drátěném pozinkovaném pletivu.

Syntetický kaučuk EPDM (elastomer)

Syntetický kaučuk EPDM (elastomer) má podobné složení i vlastnosti jako polyetylen. Je charakteristický vysokým odporem proti difuzi vodní páry, nízkou tepelnou vodivostí a vysokou ohebností. Je odolný proti agresivnímu prostředí a UV záření. Používá se v klimatizaci a v chladírenství. Vhodný je také pro venkovní rozvody (např. k solárním panelům atd.). V budovách se po­užívá méně často než jiné tepelně­izolační materiály.

Polyuretanová pěna (PUR)

Polyuretanová pěna (PUR) patří k izolačním materiálům na organické bázi. Izolace z PUR pěny mají nízkou tepelnou vodivost, jsou pružné, flexibilní a nenasákavé, což znamená, že nepřijímají vlhkost, která značně snižuje tepelněizolační vlastnosti materiálů.

Formy izolačních výrobků

Tepelněizolační výrobky pro izolaci potrubí se rozdělují na izolační trubice, rohože a pásy.

  • Izolační trubice: Mají nejčastěji kruhový průřez a jsou dodávány v délkách 1 nebo 2 metry. Pro potrubí vytápění se používají trubice červené barvy. Tyto trubice jsou opatřeny podélným řezem, který usnadňuje montáž na již instalované potrubí. V katalozích některých výrobců jsou vedeny jako nekonečné hadice, připomínající spíše textilní návlek. Některé typy jsou tvořeny podélně děleným válcem se „zámkem“, který brání tepelným ztrátám přes podélnou drážku. Povrchová úprava může být hliníková fólie vyztužená mřížkou ze skelných vláken, opatřená samolepicí páskou pro dokonalé uzavření pouzdra.
  • Rohože: Mají odlišný tvar od trubic. Dodávají se jako stočené pásy. Základem je kamenná vlna. Rohože jsou opatřeny ochrannou vrstvou (např. hliníkovou fólií), aby nemohly nasávat vodu. Vyrábějí se nejčastěji v šířkách 500, 600 a 1000 mm. Tloušťka se pohybuje od 20 mm až do 125 mm. V balení se nachází, v závislosti na tloušťce izolace, od 1,5 do 15 m2. Základní rozdělení je na rohože lamelové a na pletivu. Lameové rohože jsou opatřené hliníkovou fólií. Minerální vlákno je uloženo kolmo k hliníkové fólii, což zajišťuje stálou tloušťku i v ohybech a rozích.
  • Pásy: Vyrábějí se z lehčeného pěněného polyetylenu a slouží k izolaci armatur, okolo nichž se mohou velmi dobře omotat. Pásy se dodávají v šířce 20 až 50 mm a tloušťce stěny 2, 3, 5 a 10 mm. Délka je od 20 do 50 m. Pásky se mohou použít na izolace potrubí, ale s výhodou se dají použít pro izolaci tvarovek a hlavně armatur.

Příslušenství pro izolaci

K provedení tepelné izolace je potřeba i další příslušenství, například oblouk, lepidla, lepicí pásky, spony apod.

  • Lepidla: Pro lepení PE materiálů snášejí trvalé tepelné zatížení maximálně 80 °C. Pro materiály z kaučuku se používají lepidla, která mohou být vystavena teplotě až 150 °C.
  • Lepicí pásky: Používají se k uzavírání tepelněizolačních trubic a pásů. Vyrábí se z PVC nebo kaučuku s přídavky dalších komponent. Šířka pásky se pohybuje od 30 do 50 mm. Mají oba konce vytvarovány do špičky, aby se mohly snadno zapíchnout do PE trubice.
  • Spony: Slouží jako podpůrný prostředek pro uzavírání spojů tepelněizolačních trubic a pásů.

Montáž izolace a možné chyby

Při montáži potrubí vnitřního vodovodu podle ČSN EN 806-4 platí, že povrchy potrubí se nesmí dotýkat stavebních konstrukcí. Vzájemná vzdálenost volně vedených potrubí a vzdálenost volně vedených potrubí od stěn, stropů a jiných konstrukcí musí být taková, aby se izolace potrubí nedotýkala souběžných potrubí a jejich izolací, stěn, stropů a jiných konstrukcí, které neslouží k upevnění potrubí. Souběžná potrubí mají být vedena ve vzájemné vzdálenosti dle TNI CEN/TR 16355 (Doporučení pro prevenci zvyšování koncentrace bakterií rodu Legionella ve vnitřních vodovodech pro rozvod vody určené k lidské spotřebě).

Zásady při montáži izolace

  • Každá izolační trubka je opatřena částečným řezem v podélném směru. Řezy vždy spojte pomocí lepidla.
  • Při lepení spojů lepidlem dbejte, aby pracovní teplota byla pokud možno vyšší než +10°C. Zaručíte tím dobré vlastnosti spoje. Pro lepení používejte kaučuková lepidla na bázi polychloroprenu.
  • Izolační trubky potažené zesílenou hliníkovou fólií ji mají v podélném směru přerušenou a opatřenou na jednom z okrajů samolepicím přesahem.
  • Pro izolaci potrubních kolen a T-kusů využijte přípravky montážní sady. Potřebný oblouk vytvoříte pomocí přípravku pro provádění řezů, několika výřezy na vnitřní straně ohybu v místech, která si předem označíte šablonou. Otvory pro T-kusy zhotovíte pomocí kruhových nerezových nožů.
  • Provádíte-li izolaci potrubí, které je uloženo v zemi, chraňte izolační trubku před hlodavci a poškozením.
  • Obecně platí zásada, že tloušťku izolace je vhodné volit v přímé závislosti na rozdílu teplot média a okolí.
  • Přímé potrubí zaizolujte těsně ke tvarovce. Přiložte izolační trubku s otvorem pro ventil, jejíž vnitřní průměr bude shodný s vnějším průměrem provedené izolace.

Časté chyby při izolaci

Při realizaci se často dopouštíme chyb, od návrhu až po pečlivé zpracování, včetně popisu izolovaného potrubí.

  1. Při volbě izolace s tenkou stěnou dochází k nadměrným tepelným ztrátám a rosení potrubí.
  2. Při volbě izolace se špatnými vlastnostmi dochází k tomu, že izolace nemá požadované vlastnosti a trvanlivost už v počátečních hodnotách, např. používání plstěných pásů, které jsou napadány škůdci nebo používání izolací bez uzavřené buňkové struktury ve vlhkém prostředí nebo na studenou vodu.
  3. Neizolování tvarovek a armatur má za následek tepelné ztráty a možné rosení.
  4. Volba izolace s tenkou stěnou pro tvarovky a armatury má stejné důsledky.
  5. Špatné koncepční řešení potrubí, např. umístění potrubí studené a teplé vody včetně cirkulace do jednoho žlabu v bezprostřední blízkosti bez dostatečného prostoru pro izolace, vede k vzájemnému ovlivňování teplot.

Chyby se projevují v různé míře v závislosti na typu a vlastnostech izolace, na materiálu tvarovek a armatur a tloušťce jejich stěn. Kvalitní izolace, jakou je systém RAUTITAN od REHAU, splňuje nejen naše zákony, vyhlášky a standardizované evropské normy, ale i ty nejpřísnější - německé.

Tabulka 1: Maximální hodnoty součinitelů prostupu tepla U u vnitřních rozvodů (dle vyhlášky č. 193/2007 Sb.)

Jmenovitá světlost potrubí DN Maximální hodnota součinitele prostupu tepla U [W/(m.K)]
≤ 20 0,35
25 - 35 0,40
40 - 50 0,45
65 - 80 0,50
≥ 100 0,55

Poznámka: Hodnoty součinitelů tepelné vodivosti (ʎ) jsou obvykle uváděny při teplotě 0 °C.

tags: #izolace #horizontalnich #rozvodu #tuv #informace

Oblíbené příspěvky: