Izolace potrubí: Materiály, požadavky a praktické aspekty

Tepelná ztráta potrubí kruhového průřezu je způsobena vedením tepla jednotlivými vrstvami potrubí a přestupem tepla do okolního prostředí. Její velikost ovlivňuje součinitel prostupu tepla válcovou stěnou (materiál trubky, materiál izolace, přestup tepla mezi povrchem potrubí a okolního prostředí), délka potrubí a rozdíl teploty média uvnitř potrubí a teploty v jeho okolí. Účelem tepelné izolace je vždy potlačení intenzity tepelného toku. U chladových rozvodů slouží účel hlavně zamezení kondenzace na vnějším povrchu potrubí. Teplotní závislost součinitele tepelné vodivosti uvažujeme jako λ(t) = λ0 (1 + 0.0025 . Uvažovaná teplota, pro kterou je lambda vypočtena, je teplota uprostřed izolační vrstvy. Izolace má trvanlivost v počátečních hodnotách.

Legislativní rámec izolace potrubí

Problém izolací střídavě zaměstnává montážníky, mysl projektantů a investorů, celkem pravidelně naplňuje stránky odborného tisku a byl vděčným tématem mnohých referátů na seminářích a konferencích.

Dle vyhlášky č. 193/2007 Sb. je stanovena (s určitými výjimkami) povinnost opatřit rozvody pro vytápění a TUV tepelnou izolací. Určující součinitel prostupu tepla a tloušťky jednotlivých vrstev potrubí jsou definovány touto vyhláškou. Lambda materiálu tepelné izolace je vypočtena z rovnice teplotní závislosti daného materiálu a součinitele při teplotě 0 °C (hodnoty požadované vyhláškou č. 193/2007 Sb.). Z důvodu zjednodušení probíhá výpočet pouze 2x.

Pro vnitřní vodovody stále platí ČSN 73 66 60 z roku 1984 se změnou č. 1/95. Přestože je v normě již mnoho kapitol zastaralých a změna v roce 1995 jen odstranila problémy, které se vyskytly s používáním nových materiálů, zařízení a postupů a tato norma je od 1.12.1994 nezávazná, neznamená to, že neplatí. Vnitřní vodovod se nesmí vést prostory, kde za běžného provozu klesá teplota pod 5°C (např. montážní podlaží, vzduchotechnické kanály), pokud rozvod není zabezpečen proti vlivům poklesu teploty. Rozvodné a cirkulační potrubí teplé užitkové vody musí být tepelně izolováno. Zároveň jsou v normě uvedeny i vzdálenosti potrubí, které platí jak pro neizolované, tak izolované potrubí.

V souladu s evropskou legislativou k nám přišlo jednoduché pravidlo - nařizovat může jen zákon, z toho důvodu se staly normy nezávazné. V případě sporu se pak dokazuje, zda bylo postupováno v souladu s aktuálními technickými poznatky a zda byla dodržena běžná technická pravidla. V případě dodržení platné byť nezávazné normy je to jeden z důkazů, že ano. Pravidla pro izolování rozvodů se objevila ve Sbírce zákonů.

Čtěte také: Vlastnosti dřevovláknité izolace – požární odolnost

V problematice izolací se musíme nově řídit Vyhláškou č. 151/2001 Sb. Ministerstva průmyslu a obchodu, kterou se stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie a vnitřním rozvodu tepelné energie v platném znění, která byla uveřejněna v 60/2001 Sb. s účinností od 3. května 2001. 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.

Požadavky na tloušťku izolace dle Vyhlášky č. 151/2001 Sb.

• Tepelná izolace se chrání před mechanickým poškozením.
• Vnější povrch izolovaného potrubí se upraví tak, aby byl odolný vůči vnějšímu prostředí a slunečnímu záření.
• Izolace armatur a přírub se provádí jako snímatelná.
• 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.
• Při nižších hodnotách lambda 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. II.

Dozor nad dodržováním zmiňované vyhlášky má Státní energetická inspekce a její vymáhání je zatím slabé. V projektech už mnohdy Vyhláškou požadované tloušťky najdeme nebo je alespoň uveden odkaz, že izolace bude provedena dle Vyhlášky č. 151/2001 Sb., ale praxe je problematická. Instalatérská firma má na výběr, ale všechny varianty jsou shodné v jednom - zvyšují nabídkovou cenu. Dodavatelská firma do nabídkové ceny započítá vrstvení běžné izolace, což zvedá spotřebu izolace - tedy cenu materiálu a ještě cenu práce, protože vrstvení izolace je pracné.

Je s podivem, že ačkoliv zákon vyžaduje konkrétní tloušťky izolace - na trhu jsou téměř nekoupitelné i při stávajícím bohatém sortimentu izolačních materiálů. Není tak dávno doba, kdy investoři teprve začali požadovat alespoň nějakou izolaci na potrubí. I dosud používané kvalitní izolace v tloušťkách kolem 20 mm přinášely celkem slušný efekt, tak proč mají platit nyní nepoměrně více? Prokazování pomyslných úspor není tak jednoduché a tak většinou investor zvolí nabídku, která sice není podle vyhlášky, ale je levnější a izolace tam přeci jsou. Není to jen otázka izolování rozvodů, kdy máme zákony, které mají do praxe ještě hodně daleko.

V každém případě je nutné si uvědomit, že při izolaci teplé vody se jedná o požadavek podle zákona! Hrozí i nežádoucí oteplování studené vody s následným možným výskytem bakterií.

Materiály pro izolaci potrubí

Při projektování jsou hodnoceny zejména technické vlastnosti jednotlivých materiálů. Důležité jsou i bezpečnostní požadavky a zdravotní nezávadnost materiálu. Je nutné posoudit různé požadavky. Mezi nejdůležitější patří použitelnost v praktických provozních podmínkách.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Pěnový polyethylen (PE)

Pro tepelnou izolaci trubek se používají termoizolační trubice z pěnového PE. Jedná se o materiály pod obchodními názvy Tubex, Izofom, Tubolit, Mirelon apod. Pěnový polyetylen se dodává v provedení s podélným nářezem. Sériově se vyrábí trubice v délce 2 m. Vyrábí se v tloušťkách stěny 6, 9, 13, 20, 25 mm, vnitřní průměr 6 až 134 mm, barva šedočerná. Tyto materiály mají dobrou hodnotu součinitele tepelné vodivosti, která se liší v závislosti na teplotě a v malé míře také na průměru potrubí. Izolační trubice jsou opatřeny HDPE fólií, pokovené nebo s hliníkovou fólií. Materiál se snadno zpracovává, lepí a je recyklovatelný.

Syntetický kaučuk (FEF)

Pro tepelnou izolaci trubek se používá napěněný syntetický kaučuk, označovaný jako elastomerní pěna (flexible elastomeric foam, FEF). Je to materiál s uzavřenou buněčnou strukturou. Díky této struktuře a odděleným vzduchovým komůrkám má velmi nízkou tepelnou vodivost a vysoký faktor difúzního odporu. Syntetický kaučuk je proto vhodný pro chladicí a klimatizační techniku. Jeho tepelná vodivost je konstantní v průběhu životnosti a téměř nezávislá na vlhkosti. Díky svému hladkému povrchu je vhodný i pro použití do míst, kde je zvýšený požadavek na hygienu prostředí. Vyrábí se i speciální typy kaučuků v jiných barvách (modré, zelené). Standardně je rozsah teplot pro použití od -40 °C do +110 °C. Syntetický kaučuk je hořlavý, s reakcí na oheň B nebo C. Tloušťky stěny jsou 6 až 32 mm.

Plasty se nemusí izolovat! Zcela jasně mystifikace, ale trvalo dlouho než si všichni vzpomněli na zásady fyziky, protože tato lež zněla až příliš hezky. Důsledkem byla oteplená studená a vychladlá teplá voda ve vnitřním vodovodu. Nehrozilo riziko opaření ani nezábly ruce, ale průměrně teplá voda nesplňuje představy o správné funkci vnitřního vodovodu a není ani komfortem pro uživatele. Jedinou výhodou bylo, že nevadilo, když si člověk spletl kohoutky. Uživatelé nechtěli zcela pochopitelně platit za teplou vodu, která byla jen vlažná a hygienici varovali před oteplováním studené vody. Na konci 90. let se však již považovalo za správné izolace provádět a bylo jen problémem některých investorů, že chtěli dále šetřit na nepravém místě.

Minerální vlna (čedičová vata)

Kamenná vlna je materiál, který nemá uzavřenou buněčnou strukturu, má otevřenou vláknitou strukturu. Proto musí být doplněna o parozábranu (hliníkový polep). Spoje izolačních pouzder potrubí musí být přelepeny hliníkovou páskou. V praxi je velmi problematické zajistit 100% těsnost parozábrany po celou životnost izolace. Ta se totiž poškodí buď při stavebních pracích anebo potom při provozu a/nebo údržbě. Minerální vlna je vhodná pouze pro použití v prostorech s nízkou relativní vlhkostí. Izotub patří mezi tepelné izolace potrubí. Vyrábí se z čedičové vaty neboli minerální plsti, která má výtečné izolační vlastnosti a dokáže tedy velmi efektivně zabránit tepelným ztrátám. Potěší rovněž rychlá a snadná montáž, stejně jako dlouhá životnost při stálé jakosti. Výrobci dodávají na objednávku i větší izolační pouzdra. Tloušťka izolace může být od 20 do 100 mm. Minerální vlna je nehořlavá (reakce na oheň A2L-s1, d0).

Tepelné izolace se zabudovanou kapilárně vodivou tkaninou

Jedná se o tepelně izolační pouzdra z minerální vlny, která jsou z vnitřní strany opatřena kapilárně vodivou tkaninou a z vnější strany hliníkovým polepem. Díky tomuto řešení se zkondenzovaná vlhkost v potrubí absorbuje tkaninou, která prochází drážkou a vyčnívá na vnější povrch izolace. Odkud se může odpařit do okolního vzduchu. Mezi další výhody této izolace patří konstantní tepelná vodivost v průběhu životnosti. Spoje jednotlivých izolačních pouzder není třeba lepit lepidlem. Tato izolace se dá s výhodou použít pro rozvody studené vody, rozvody chlazení i duální rozvody.

Čtěte také: Informace o úpravě povrchu dřevovláknité izolace

Plsť

Plsť je jeden z nejstarších tepelně izolačních materiálů. Před 90. léty to byl pro tyto účely jediný dostupný izolant. Nyní je tento materiál dávno technicky překonaný pro rozsáhlejší rozvody (např. v bytových domech). Materiál tvoří 100% vlna zpracovaná do pásu o šířce 70 mm. Teplotní rozsah pro použití je od 0 °C do +80 °C. Dodává se v rolích po 10 metrech. Pro izolaci trubky jsou dvě vrstvy pásu na sobě. Plsť je materiál, který má otevřenou pórovou strukturu. Má tendenci navlhnout, což značně snižuje tepelně izolační vlastnosti materiálů. Díky otevřené pórové struktuře je plsť vhodný materiál pro přebývání různých malých brouků nebo drobného hmyzu. Izolování PE páskem, který se omotá v tenké vrstvě, nebo plstí nemá v praxi velký význam. U těchto izolací není možné zaručit parotěsný spoj. Při slepení izolace smrští asi o 2 %, což způsobuje potrhání izolace či slepeného spoje. Spolehlivé slepení není prakticky možné. Izolování plstí na menším průměru potrubí se nebude dělat dobře.

Praktické aspekty a úskalí izolace

Výrobci deklarovali u plastových potrubí mezi výhodami snadnou práci a rychlost montáže. Na mnohých prezentacích se ukazovaly grafy o kolik rychleji lze namontovat nové stoupačky v instalační šachtě, jak krátký čas bude zákazník při rekonstrukci bez vody, o kolik rychleji budou montážní firmy práci hotovou a především kolik tyto úspory představují peněz pro investora, montážníky ... a jaké budou mít pohodlí - investoři rychle vodu z nových trubek bez velkého úklidu a montážníci snadnou práci bez dřiny. Podstata těchto argumentů je pravdivá, ale bohužel odstartovaly závod s časem. Urychlení, které umožnila snadnější práce s plasty je jasně definovatelné, další urychlení bylo na úkor kvality odvedené práce. A právě ošizení izolací vedle ošizení při uložení potrubí se přímo nabízí.

Menší průměr izolační trubice způsobí její roztržení a vytvoření mezery po celé délce potrubí. Vzniklá mezera mezi trubkou a vnitřní stěnou izolace, kde zkondenzuje, bude se akumulovat a volně odkapávat na povrch.

Materiály pro chladové rozvody jsou vystaveny různým vlivům. Musí odolávat vlhkosti, která značně snižuje tepelně izolační vlastnosti materiálů.

Pokud není dodržována tloušťka izolace, nebo je použita nevhodná izolace, může to vést k oteplování studené vody. Izolace v takovém případě jen zpomaluje oteplování studené vody.

tags: #izolace #potrubi #plst #informace

Oblíbené příspěvky:

• Inspirace pro interiér: posuvné dveře
• Tipy pro broušení sádrokartonu bez prachu
• Průvodce bočními lištami pro VW Golf MK2
• Vše o střešních nosičích pro Peugeot Traveller
• Fasádní osvětlení