Izolace potrubí PVC: Komplexní přehled

Při realizaci rozvodů teplé vody se často dopouštíme chyb, od návrhu až po pečlivé zpracování. Tento článek se zaměřuje na izolaci potrubí PVC, včetně popisu izolovaného potrubí, jeho materiálů a správné montáže. Izolacemi potrubí pro studenou vodu se tento článek nezabývá.

Důvody pro izolaci potrubí teplé vody

Důvodů k izolaci potrubí s teplou vodou je více. Nejdůležitějším důvodem izolace je především ekonomický. Snížením tepelné ztráty v rozvodech tepla dochází ke snížení provozních nákladů. Izolací lze zabránit až 80 % tepelných ztrát.

• Zajištění bezpečnosti provozu pro vytápěcí zařízení - ochrana před mrazem.
• Redukce nežádoucích tepelných ztrát v prostorech, kde má být chladno, nebo není třeba, případně vhodné, v nich vzduch ohřívat. K takovým prostorům patří např. kotelna, sklepy s potravinami atd., ale i vratné potrubí otopné soustavy.
• Zabránění snížení teploty proudící vody a zvýšení teploty okolního vzduchu v místnosti.
• 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.

Mohou být i další důvody k provádění tepelných izolací potrubí podle účelu. Hlavním důvodem je však téměř vždy hospodárnost provozu.

Normativní požadavky a právní předpisy

Tepelné izolace potrubí se doporučuje provádět v souladu s příslušnými právními předpisy. Základní normou v oboru zdravotně technických instalací je národní norma ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody. Tato norma navazuje na ČSN EN 806-1 až 5 a ČSN EN 1717 a řeší problematiku, která není v normách řešená dostatečně.

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. Velikost součinitele prostupu tepla U0 je dána vyhláškou č. 193/2007 Sb. [1]. Při vyšších hodnotách součinitele prostupu tepla U0 dochází k nehospodárné izolaci potrubí. Minimální tloušťky izolace jsou uvedeny v tabulkách Tab. A až Tab. F, které 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: Jak správně izolovat potrubí

V roce 2013 byla zavedena technická normalizační informace (TNI) CEN/TR 16355, 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.

Teplotní podmínky a hospodárnost izolace

Teplota pro potrubí určené k dodávce teplé vody (TV) pro užitkové účely bývá téměř vždy konstantní, pokud je spojená s vytápěním. U dálkové dodávky TV bývá teplota vody v rozmezí 50 až 55 °C. U ohřívače vody si majitel (uživatel) bytu může teplotu vody zvolit (nastavit) sám. Teplota v otopné soustavě se mění podle venkovní teploty vzduchu. Izolace se navrhují pro nejméně příznivé provozní podmínky. Ztráty tepla se mění v závislosti na velikosti průměru potrubí.

Tloušťka izolace má zásadní vliv na provozní náklady, a proto je třeba navrhnout hospodárnou (ekonomickou) tloušťku tepelné izolace potrubí. Hospodárná tloušťka izolace je taková, při které jsou celkové (součet investičních a provozních) náklady z dlouhodobého hlediska nejmenší. Je tedy třeba najít správnou tloušťku izolace, která se nazývá hospodárná nebo také ekonomická. Kritériem pro návrh tloušťky izolace může být také maximální povrchová teplota izolace, která je důležitá pro vyšší provozní teploty dopravované látky, zejména v průmyslu. U TV se tak vysoká teplota nevyskytuje.

Výpočet hospodárné tloušťky izolace

Pro návrh hospodárné tloušťky tepelné izolace potrubí byly vypracovány různé počítačové programy. Tyto programy pomáhají s návrhem vhodné tloušťky izolace na základě zadaných údajů. Uživatel vyplní volná políčka v tabulce a program mu sám navrhne vhodnou tloušťku tepelné izolace. Tab. 3 ukazuje jen jednu z možností návrhu tepelné izolace.

Příklad výpočtu hospodárné tloušťky tepelné izolace potrubí ústředního vytápění v kotelně rodinného domu umístěné ve sklepě:

Čtěte také: Výhody izolace TUV pro vaši domácnost

• Přívodní i vratné potrubí má délku 4 metry a světlost 1".
• Teplota okolního vzduchu ve sklepě je 18 °C.
• Teplota otopné vody je 50 °C a vratné 30 °C.

Výsledky:

• Neizolované přívodní potrubí: tepelný výkon asi 33 W, celé potrubí asi 130 W.
• Neizolované vratné potrubí: asi 10 W, celé potrubí asi 40 W.
• Celková ztráta neizolovaného potrubí: 130 W + 40 W = 170 W.
• Úspora přibližně 130 W po dobu celé topné sezony má význam.

Materiály pro tepelnou izolaci potrubí

Výrobci u svých výrobků uvádějí nejdůležitější vlastnosti tepelněizolačních materiálů, které se rozdělují na fyzikální, tepelné a protipožární (bezpečnostní).

Fyzikální vlastnosti

• Objemová hmotnost (závisí na výrobku a materiálu).
• Nasákavost (krátkodobá nasákavost obvykle max. 1 kg/m²). Tyto hodnoty uvádí výrobci pro své konkrétní výrobky - viz technické údaje v katalogu výrobků.
• Chemická odolnost (výrobek odolává přesně jmenovaným látkám po určitou dobu).

Tepelné vlastnosti

• Součinitel tepelné vodivosti (ʎ) charakterizuje konkrétní výrobek. Je to jeden z nejdůležitějších parametrů pro potrubí a je nejčastěji od 0,025 do 0,3 W·m-1·K-1. Konkrétní číslo vždy závisí na několika okolnostech, např. na teplotě.
• Teplotní stálost (nejvyšší teplota provozní/teplota na straně fólie). Závisí na materiálu izolace a může být např. 250 °C/100 °C, podrobnosti viz ČSN EN 14706 [4].

Protipožární vlastnosti

• Reakce na oheň (viz ČSN EN 13501-1+A1 [5]).

Mezi nejčastěji používané materiály pro izolaci potrubí patří pěněný polyetylen (PE pěna), minerální vlna (kamenná/čedičová nebo skelná) a polyuretanová pěna (PUR).

Pěněný polyetylen (PE pěna)

• Surovinou pro výrobu je ropa. Základem tohoto izolačního materiálu je polyetylenová pěna.
• Vyrábí se jako hladký nebo s hliníkovou folií.
• Je snadno zpracovatelný, lepitelný a recyklovatelný.
• Má nízkou tepelnou vodivost, je pružný, flexibilní a nenasákavý, což znamená, že nepřijímá vlhkost, která značně snižuje tepelněizolační vlastnosti materiálů.
• Má nejmenší odolnost proti teplotě ze všech pěněných materiálů.
• Používá se jako ochrana proti působení agresivního prostředí.

Minerální vlna (kamenná/čedičová nebo skelná)

• Minerální vlna je souhrnný název pro skelnou a kamennou vlnu.
• Kamenná vlna je vyráběna především z vyvřelých hornin - z čediče a dolomitu. Bývá opatřena hliníkovou fólií vyztuženou skleněnou mřížkou.
• Skelná vlna se vyrábí z křemičitého písku, sody, dolomitu, boraxu, živce a vápence.
• Použití je obdobné jako u kamenné vlny. Má vysokou teplotní odolnost, což z ní dělá vhodný materiál pro izolaci potrubí s vysokými teplotami protékajících látek.
• Má také dobré akustické vlastnosti.
• V případě použití ve vlhkém prostředí musí být opatřeny ochrannou hliníkovou fólií, čímž se zabrání vzniku koroze.

Syntetický kaučuk EPDM (elastomer)

• Má podobné složení i vlastnosti jako polyetylen.
• Vyznačuje se vysokým odporem proti difuzi vodní páry, nízkou tepelnou vodivostí a vysokou ohebností.
• Je odolný vůči agresivnímu prostředí.
• Používá se hlavně pro klimatizaci a v chladírenství.
• Vhodný je také pro venkovní rozvody (např. panelům atd.).
• V budovách se používá méně často než jiné tepelněizolační materiály.

Polyuretanová pěna (PUR)

• Patří k izolačním materiálům na organické bázi.
• Při výrobě se používají formaldehydy.

Údaje v tab. 6 jsou převzaty od výrobců. Mimo tyto vlastnosti zveřejňují firmy další vlastnosti svých výrobků na internetu nebo v katalozích. Čísla uváděná u vlastností je třeba brát s rezervou. Konkrétní číslo vždy závisí na několika okolnostech. Např. na teplotě. Ještě vyšší tepelná vodivost je uváděna např. 0,213 W·m-1·K-1. Tloušťku izolačního materiálu (polyuretan) vyrábějí na přání zákazníka některé firmy. Izolace větších tlouštěk (nad 100 mm) se vyskytují jen zřídka, bývá to hlavně u velkých budov. Pro potrubí větších průměrů skelnou vatou nebo kamennou vlnou se používají pouzdra. Potrubí větších průměrů se izoluje častěji rohožemi.

Typy izolačních výrobků

Tepelněizolační výrobky pro izolaci potrubí se rozdělují na izolační trubice, rohože a pásy. Pásy slouží k izolaci armatur. Přestože se jedná o identické výrobky, terminologie není jednotná.

Čtěte také: více o dvojité izolaci

Izolační trubice

• Izolační trubice (izolační pouzdra) se dodávají v délkách 1 nebo 2 metrů.
• V některých katalozích výrobců jsou trubice s tenkou stěnou dodávány i v kotoučích. Jsou vedeny jako nekonečné hadice a připomínají spíše textilní návlek než pevnou trubku.
• Pro vytápění se používají trubice červené barvy.
• Při izolaci potrubí větších průměrů, kde je materiálem minerální vlna, se používá podélně dělený válec se „zámkem“, který brání tepelným ztrátám přes podélnou drážku. Povrchová úprava je hliníková fólie vyztužená mřížkou ze skelných vláken, doplněná samolepicí páskou pro dokonalé uzavření pouzdra. Podle ČSN EN 14707 [7] pouzdro na obr. 2 c vydrží teplotu až 620 °C.

Rohože

• Rohože mají odlišný tvar od trubic. Dodávají se jako stočené pásy.
• Materiálem je kamenná vlna. Teplota tání kamenné vlny je více než 1000 °C.
• Rohože se dodávají s povrchovou úpravou, která je chrání, 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 jednom balení je v závislosti na tloušťce izolace od 1,5 do 15 m².
• Základní rozdělení je na rohože lamelové a na pletivu.
• Lamelové rohože jsou opatřeny hliníkovou fólií. Minerální vlákno je uloženo kolmo k hliníkové fólii. Díky tomu si rohož udržuje stálou tloušťku i v ohybech a rozích. Rohož na obr. 3 b vydrží teplotu až 250 °C. Teplota na straně hliníkové fólie nepřesahuje 80 °C.
• Rohože na pletivu se vyrábí rovněž z čedičové vlny připevněné na drátěném pozinkovaném pletivu. Teplota na straně kamenné vlny může být i přes 600 °C.

Pásy

• Pásy se vyrábějí z lehčeného pěněného polyetylenu.
• Slouží k provádění izolace armatur, okolo nichž se mohou velmi dobře omotat.
• Tloušťka pásů je od 2 do 10 mm. Široká nabídka šířek a tlouštěk umožňuje izolování armatur všech běžných rozměrů.

Předizolované potrubní systémy

Předizolované potrubní systémy nabízejí dokonalé řešení pro distribuci energie. Jsou určeny pro vnější rozvody vytápění, teplé vody, pitné a studené vody včetně chlazení. Urychlují montáž - systémy jsou dodávány až ve 100 metrových délkách, tzn., že dochází k minimu spojů, což šetří čas a náklady. Přestože jsou tyto systémy primárně určeny pro instalaci do země, v případě potřeby je lze za vhodných podmínek použít jako standardní potrubní vedení. Díky izolační vrstvě pomáhají vyřešit tok v místech, kde není možné z technických důvodů uložit potrubí do nezámrzné hloubky. Z důvodu zamezení případného znečištění během dopravy nebo manipulace, jsou předizolované trubky vždy dodávány s uzavřením pomocí plastových záslepek. Výhodou potrubního systému Izocool je nabídka kompletního sortimentu včetně oblouků a spojek. Snadno použitelné šroubové spojky nevyžadují speciální nástroje nebo hydraulické zařízení.

Montáž izolace potrubí

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.

Zásady pro montáž izolace

1. Každá izolační trubka TUBEX je opatřena částečným řezem v podélném směru.
2. Řezy vždy spojte pomocí lepidla.
3. 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.
4. Izolační trubky TUBEX-AL (dodává SPUR a.s.), potažené zesílenou hliníkovou fólií, ji mají v podélném směru přerušenou a opatřenou na jednom z okrajů samolepicím přesahem.
5. Pro izolaci potrubních kolen a T-kusů využijte přípravky montážní sady, kterou dodává SPUR a.s. 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.
6. Provádíte-li izolaci potrubí, které je uloženo v zemi, chraňte izolační trubku před hlodavci a poškozením.
7. Obecně platí zásada, že tloušťku izolace je vhodné volit v přímé závislosti na rozdílu teplot média a okolí.
8. Přímé potrubí zaizolujte těsně ke tvarovce. Přiložte izolační trubku s otvorem pro ventil, jejíž vnitřní průměr bude shodný s vnějším průměrem provedené izolace.

Pomocné montážní prostředky

Pro správné provedení izolace potrubí jsou nezbytné také pomocné montážní prostředky, jako jsou montážní sady pro oblouk, lepidla, lepicí pásky, spony apod.

• Montážní sady: Tyto sady pomáhají vytvářet přesné řezy pro tvarovky, jako jsou kolena (oblouk) 90 stupňů nebo T-kusy. Kolena se sestavují ze 4 segmentů. Používání montážních sad je hospodárnější a rychlejší než klasická výroba.
• Lepidla: Lepidla se dodávají v tubách nebo plechovkách. Na trhu jsou k dostání balení od 100 gramů po několik kilogramů. Lepidla pro lepení PE materiálů snášejí trvalé tepelné zatížení maximálně 80 °C. Pro lepení kaučukových izolací se používají lepidla, která mohou být vystavena teplotě až 150 °C.
• Lepicí pásky: Používají se k uzavírání tepelněizolačních trubic a pásů. Vyrábějí se z kaučuku s přídavky dalších komponent. Šířka pásky se pohybuje od 30 do 50 mm. Pásku je možné použít na izolace potrubí, ale s výhodou se dá použít pro izolaci tvarovek a hlavně armatur.
• Spony: Mají oba konce vytvarovány do špičky, aby se mohly snadno zapíchnout do PE trubice. Slouží jako podpůrný prostředek pro uzavírání spojů tepelněizolačních trubic a pásů, zejména po přilepení PVC pásky. Dodávají se v šířce 20 až 50 mm a tloušťce stěny 2, 3, 5 a 10 mm. Délka se pohybuje od 20 do 50 m. U PVC pásky výrobci upozorňují na skutečnost, že je určena pro TV do +80 °C.

Izolace tvarovek a armatur

Izolace armatur a přírub se provádí jako snímatelná. 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 uvedená v odstavci 9 vyhlášky č. 193/2007 Sb.

Chyby při izolování potrubí

Špatně zvolená nebo nedostatečná izolace potrubí může mít řadu negativních důsledků. Chyby se projevují v různé míře v závislosti na typu a vlastnostech izolace, na materiálu tvarovek a armatur a tloušťce jejich stěn.

1. Při volbě izolace s tenkou stěnou dochází k nežádoucím tepelným ztrátám.
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 stejné důsledky jako nedostatečná izolace.
4. Volba izolace s tenkou stěnou pro tvarovky a armatury má stejné důsledky jako u potrubí.
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 nežádoucímu ohřevu studené vody a ochlazování teplé vody.

Tabulky

Tabulka 1: Tloušťky izolace dle vyhlášky č. 193/2007 Sb.

Minimální tloušťky tepelné izolace pro vnitřní rozvody teplé vody a cirkulace

Tabulka 2: Tepelná vodivost (ʎ) vybraných izolačních materiálů při 0 °C

tags: #izolace #potrubí #pvc #informace

Oblíbené příspěvky:

• Trvalé spoje s polyuretanovým tmelem
• doba schnutí hydroizolace zdiva
• Komplexní průvodce drážkováním stěn
• stylové betonové lavičky
• Proč je vinylová podlaha ideální