Izolace potrubí teplé vody venku: Kompletní průvodce

Odtáčíte teplou vodu, nebo máte rozvod teplé vody vybaven cirkulací? Víte, jak je realizován Váš rozvod teplé vody a kolik energie se v něm ztrácí? Kvalitně izolované vodovodní potrubí dokáže řádově snížit náklady na ohřev vody i tepelné ztráty. Správně zvolený materiál a tloušťka tepelné izolace potrubí vodovodních rozvodů dokáže snížit tepelné ztráty až o 70 %.

Většina uživatelů, ale bohužel i projekčních a realizačních firem se soustředí pouze na způsob přípravy teplé vody, ale uniká jim, jakým způsobem realizují rozvod vody po domě. Nemalá část energie pro přípravu teplé vody se tak ztrácí v rozvodu vody.

Problémy s nedostatečnou izolací

Potrubí je uloženo na základové desce pod tepelnou izolací, kde teploty dosahují pouhých 5-10°C. Potrubí, kterým bude vedena voda o teplotě 55°C, je izolováno pouze částečně a to nedostatečnou tepelnou izolací. Takovýto rozvod má velké ztráty, 16-30W na metr potrubí (pro ¾ - DN20)! Tepelné ztráty nezaizolovaným potrubím jsou poměrně velké a zcela zbytečné. V rozvodech totiž cirkuluje teplá voda, která je neustále dohřívána na požadovanou teplotu. Znamená to, že rozvody teplé vody nám neustále ohřívají okolní vzduch.

V zimním období se toto ještě dá, alespoň částečně, tolerovat, neboť teplo sice z vody uteklo, ale lze předpokládat, že se alespoň částečně ve formě tepelných zisků využije k vytápění. V letním období je však situace velmi nepříznivá, neboť nejen že dodáváme zcela zbytečně teplo, ale to nám navíc zvyšuje přehřívání místností.

Materiály tepelné izolace a jejich úskalí

Dalším problémem bývá materiál použité tepelné izolace. Často používaný pěnový polyetylen má udávané a dostačující izolační vlastnosti při teplotách 0-20°C, ale při vyšších teplotách, s jakými pracujeme právě u rozvodu teplé vody, již izolační vlastnosti klesají. Porovnejte si součinitel měrné tepelné vodivosti použitého materiálu pro 0°C a 50°C. 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.

Čtěte také: Vlastnosti dřevovláknité izolace – požární odolnost

Příklad ztrát v „standardní novostavbě“

Před časem jsme realizovali prohlídku a měření v jedné „standardní novostavbě“. Zde byl rozvod teplé vody s cirkulací realizován v typickém plastovém rozvodu s 6mm izolací polyetylenu bez zaizolovaných kolen v úhrnné délce potrubí 40m. Po přepočtu činily ztráty v tomto rozvodu úctyhodných 920W!

Legislativní požadavky a normy

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. Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu ČR č. 193/2007 Sb. předepisuje tepelně izolovat přívodní a cirkulační potrubí teplé vody, ve kterém je stálá cirkulace teplé vody.

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 tabulce 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.

Tloušťky tepelné izolace dle Vyhlášky č. 193/2007 Sb.

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 ustanovení odstavce 9.

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

Při nižších hodnotách λ, než je uvedeno v ustanovení odstavce 8 (lambda u rozvodů menší nebo rovna 0,045 W/m.K a u vnitřních rozvodů menší nebo rovna 0,040 W/m.K), 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.

Jak by měl správný rozvod teplé vody vypadat?

Teplota vody v potrubí s teplou vodou činí dle použití cca 55°C. Proto se snažíme potrubí uložit uvnitř tepelně izolované obálky domu. Ale i tak, bude-li teplota okolí 20°C, činí rozdíl teplot ΔT 35°C. Musíme tedy použít kvalitní a dostatečně silnou tepelnou izolaci. Její tloušťka by měla pokud možno odpovídat průměru trubky (tzv. 100% izolace). To znamená, že je-li průměr trubky 20mm, měla by tloušťka izolace dosahovat také 20mm.

Správné řešení izolace

V případě, že bychom výše uvedený rozvod realizovali jednotrubkovým rozvodem dle požadavků Raychem HWAT se 100% izolací, činila by ztráta výše uvedeného případu pouhých 160W a se 160% izolací 128W. Zbylá ztráta v rozvodu by pak byla kompenzována systémem HWAT.

Značný prostor pro úspory je v distribuci teplé vody. Ročně odtáčíme mnoho m3 zchladlé vody z nevhodně řešených rozvodů teplé vody, nebo přicházíme o tisíce kWh v podobě ztrátové energie v cirkulačním rozvodu. Řešení je přitom jednoduché a především ověřené. Izolace potrubí jednoznačně přispívá k delší životnosti potrubí. Tepelná izolace snižuje tepelné ztráty až o 80%.

Materiály pro potrubí teplé vody

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.

Čtěte také: Informace o úpravě povrchu dřevovláknité izolace

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). Číslo za zkratkou PN není však žádnou měřitelnou veličinou. 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.
  • Chlorovaný polyvinylchlorid (PVC-C): Spojuje se lepením (tzv. svařováním za studena).
  • Síťovaný polyetylen (PE-X neboli VPE).
  • Statistický (random) kopolymer 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.
  • Polybuten (PB): Používá se pro rozvody teplé vody uvnitř budov, a dále pro dálkové rozvody topné a teplé vody. Spojuje se polyfúzním svařováním nebo mechanickými spojkami.
• Ocelové potrubí:
  • Pozinkované ocelové trubky: Ochrana proti korozi pozinkováním má dnes, zejména u rozvodů teplé vody, malou trvanlivost, a po čase se projevuje důlková koroze, inkrustace a proděravění trubek. Proto není použití upřednostňováno.
  • Korozivzdorná ocel: Trubky se spojují mechanickými spojkami s těsnicími kroužky (lisované spoje). Výhodou ocelových trubek je oproti plastovým materiálům především malá teplotní roztažnost, odolnost proti požáru, velká pevnost a mechanická odolnost.
• Měděné potrubí: Výhodou měděných trubek je oproti plastovým materiálům především malá teplotní roztažnost, pevnost a mechanická odolnost. Další výhodou je odolnost proti korozi a inkrustaci. Nerozebíratelné spoje se provádějí především pomocí tvarovek k pájení nebo pomocí lisovacích tvarovek. 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. Měděné potrubí má oligodynamický účinek - zabraňuje množení bakterií, což má význam zejména u stagnující vody a rozvodů teplé vody.
• Vícevrstvé trubky: Skládají 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. Spojování se provádí mechanickými spojkami. Některé typy lze po obnažení vnitřní trubky spojovat pomocí tvarovek polyfúzním svařováním.

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.

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. Tepelné izolace potrubí se mohou provádět také z polyuretanové pěny, protože se používají hlavně pro izolace větších průměrů potrubí. Použije se předizolované potrubí, které je z již výroby tepelně zaizolované, a na dalších místech se provede spojení potrubí a místo spoje se dodatečně zaizoluje.

Montáž tepelné izolace potrubí

Práce při realizaci se často dopouštíme chyb od návrhu až po pečlivé zpracování, včetně popisu izolovaného potrubí, proto je podrobněji popsána tato montáž. Pro izolační práce se používají montážní přípravky, který dodá většina firem vyrábějících tepelně izolační výrobky. Obvykle se jedná o posuvné měřítko, skládací metr, podložku na řezání, dřevěný hranolek a montážní návod.

Postup izolace potrubí z pěněného PE

Postup prací tepelných izolací je poměrně jednoduchý, izolace se však musí provádět svědomitě. Před izolováním se musí potrubí očistit od prachu, špon a dalších nečistot. Plocha je tak zbavena nečistot a mastnoty pro pozdější přelepení páskou. Optimální teplota okolí pro lepení je +15 °C.

1. Izolační trubice se rozřeže na potřebnou délku (přesně kolmo). K délce ještě 1 až 2 % (1 až 2 cm na každý metr délky) pro eliminaci smrštění.
2. Ostrým nožem se izolační trubice rozřízne po celé své délce. Řez je nutno provádět s citem, aby se nerozřízla protilehlá strana trubice.
3. Izolační trubice se rozevře a nasune na izolované potrubí. Poté se rozříznutá trubice slepí předepsaným lepidlem. Lepidlo z plechovky se musí před použitím řádně promíchat. Lepidlo se nanese na obě strany tepelněizolační trubice. Strany se pak k sobě krátce a pevně přitlačí.
4. Doba zavadnutí lepidla se pohybuje podle teploty a vlhkosti vzduchu od 3 do 15 minut, při teplotě okolí +15 °C až +25 °C. Úplné vytvrzení lepidla bývá poměrně dlouho, obvykle až za 30 až 40 hodin.
5. Tepelněizolační trubice se po délce v místě řezu přelepí páskou. Někteří výrobci doporučují vzdálenosti asi 15 cm od sebe. Páska se přilepí i na obvodě tepelněizolační trubice. Doporučená vzdálenost pásek je 50 cm.
6. Izolační trubice se k sobě přilepí bez mezer, aby nevznikl nezaizolovaný prostor.

Izolace tvarových kusů (kolena, oblouky, T kusy)

Při izolaci tvarových kusů a armatur platí podobné zásady jako při montáži tepelné izolace trubek z pěněného polyetylenu. Je třeba používat montážní přípravky k tomu určené a pracovat velmi pečlivě.

• Kolena a oblouky: Vyrábí se za pomocí šablony a pokosníku. Ten umožňuje řezání tepelněizolačních trubic z pěněného PE pod přesným úhlem. Je třeba si předem vyznačit místa pro výřezy.
• T-kusy: Vyrobí se T kus pomocí pokosníku. Ten se rozřeže, přiloží na potrubí a slepí podobně jako potrubí. V jedné izolační trubici se vyřeže otvor pomocí výkružníku. Do tohoto otvoru se vsune izolační trubici protikus, který se pak k první trubici přilepí. Sada výkružníků slouží pro izolace trubek od 12 mm do 60 mm.

Všechny řezné hrany musí být ostré. Po dlouhodobém používání a zatupení řezné části se musí nářadí naostřit. Nářadí se po ukončení práce očistí a uloží do montážní brašny nebo boxu k tomu určenému.

Izolace armatur

Izolace armatur patří nedílně k izolaci potrubí a nelze ji vynechat. Nezaizolovaný ventil, zařazený do topného potrubí, vyfotografovaný termokamerou, ukazuje, že uniká do místnosti teplo stejně jako neizolovaným potrubím.

Práce při izolaci armatur probíhají ve dvou etapách:

1. Nejdříve se samolepicí páskou omotá tělo armatury tak, aby se armatura mohla volně otevírat a zavírat ovládacím kolečkem či pákou.
2. Poté se nasune tepelněizolační trubka s vyřezaným otvorem pro ovládací kolečko či páku na armaturu a řádně slepí.

Izolovat se musí ventily s jakýmkoliv připojením na potrubí - závitové i přírubové. Způsob přelepení ventilu páskou je podle vzhledu zřejmý způsob připojení ventilu. Konečná izolace trubicí překrývá izolační pásku. V některých případech se provádí izolace armatury jen tepelněizolační páskou - to určí projektant. Při obalování páskou nesmí zůstat na armatuře nezaizolované místo a izolace nesmí omezit možnost úplného otevírání nebo uzavírání armatury.

Doporučené vzdálenosti potrubí

Rovněž je třeba dodržovat doporučené vzdálenosti izolovaných trubek od sebe. Souběžná potrubí mají být vedena ve vzájemné vzdálenosti podle TNI CEN/TR 16355. V tabulkách jsou uvedeny tzv. osové vzdálenosti (od osy jednoho potrubí k ose druhého potrubí).

Nejčastější chyby při izolaci

Nedbalou prací při izolování potrubí vznikají špatně zaizolované rozvody. Izolace může být poškozená po celé délce potrubí. Setkáváme se různými možnými důvody - izolace se nedotáhne do konce; mezera u závěsů se mezi jednotlivými trubicemi nezaizoluje apod. Použitím izolace s velkým průměrem vznikne mezera mezi trubkou a vnitřní stěnou izolace. V takovém případě izolace neplní správně svoji funkci. Častou chybou je také to, že izolační trubice nevydržely a uvolnily se. K úniku tepla dochází po celé délce potrubí.

Při montáži tepelné izolace potrubí je třeba dodržovat doporučené vzdálenosti od stěn, stropů a dalších stavebních konstrukcí. Pokud je drážka ve stěně úzká, může materiál izolace tlačit na omítku stěny. Může to vést k vydutí stěny a narušení omítky, obkladu. Patří to k častým chybám při provádění tepelněizolačních prací. Mnoho izolačních trubic se nedotáhne do konce nebo nepojistí sponkami, což může v průběhu času povolit. Potrubí je potom v některých místech zaizolované jen částečně.

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. Při volbě izolace s tenkou stěnou nebo se špatnými vlastnostmi dochází k tomu, že izolace nemá požadované vlastnosti a trvanlivost.

Kvalita provedené izolace je přímo závislá na odbornosti pracovníků. Mnoho firem se potýká s nedostatkem kvalifikovaných pracovníků se zkušenostmi při izolování potrubí.

tags: #izolace #potrubí #teplé #vody #venku #průvodce

Oblíbené příspěvky:

• Skládací schůdky z masivu: Praktický pomocník
• Rekonstrukce a modernizace bytů Vinohrady
• Snadná a stabilní stavba bazénů
• cihlová stěna v interiéru
• výhody betonového potěru