Применение калькулятора для расчета теплоизоляции трубопроводов

Утепление труб изделиями из полиэтилена, находящихся за пределами зданий, особенно, внутри почвы – действие, которое необходимо осуществлять ещё на стадии прокладывания трубопровода. В противном случае, для решения проблем, сопутствующих промерзанию труб – деформации и разрыва, потребуется потратить гораздо больше времени и средств.

Теплоизоляция трубопровода из минеральной ваты

В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул. Также мы определим, какой утеплитель является оптимальным вариантом для теплоизоляции труб.

 Методы расчета теплоизоляции для трубопроводов    

Качественная теплоизоляция трубопроводов возможна только в том случае, когда утепление производится эффективным материалом, с максимально низкой теплопроводностью, правильно рассчитанным для условий конкретного случая.

Пренебрежение расчетом теплоизоляции с звукоизоляцией потолка своими руками, в итоге, выльется против самого же владельца трубопровода. Во-первых – неподходящий утеплитель (недостаточность толщины, высокая теплопроводность и тд), попросту не будет нормально выполнять требуемые задачи.

И наоборот, отсутствие расчета изоляции также чревато неоправданными финансовыми затратами, так как стоимость утеплителя напрямую зависит от его толщины, которая, в некоторых случаях, может быть попросту излишней.

Расчет изоляции необходим для определения объема и толщины, которой должен обладать утеплитель для трубопроводов.

При расчете толщины изоляции необходимо учитывать следующие факторы:

• Температуру среды, циркулирующей в трубопроводе;
• Допустимую величину механической нагрузки на конструкцию трубопровода;
• Перепады температуры воздуха в окружающей трубопровод среде;
• В случае, если трубопровод расположен в почве – нагрузку, которую он испытывает от грунта;
• Теплоизоляционные характеристики утеплителя, который вы предпочитаете использовать;
• Устойчивость теплоизоляции к деформации как у ветрозащитных мембран Изоспан.

Комплексная теплоизоляция труб из сшитого полиэтилена

Также необходимо учитывать требования Строительных Норм и Правил (СНиП), которые определяют особенности утеплителей, исходя из эксплуатационных условий и типа трубопровода.

Для любых трубопроводов с температурой рабочей среды до 12 градусов, с соответствиями с указаниями СНиП, необходимо использовать фольгированный теплоизоляционный материал.

Слой фольги, в таком случае, будет выступать в качестве пароизоляционного барьера, препятствующего образованию конденсата на поверхности трубопровода. А так не может даже теплоизоляция K-Flex для труб.

Ниже представлено два метода, каждый из которых в итоге даст правильный результат. Первый метод – использование онлайн-калькулятора, гораздо проще и быстрее.

Второй – классический расчет по инженерным формулам, более трудоемкий, однако дает возможность рассчитать те параметры теплоизоляции, которые не учитываются в онлайн-программах.

Расчет посредством онлайн-калькулятора

Ранее, когда качественных компьютерных программ в этой сфере не существовало, для профессионального расчета толщины изоляции для трубопроводов было необходимо пользоваться оплачиваемыми услугами инженеров, однако сейчас ситуация изменилась.

К услугам частных пользователей, в интернете представлено большое количество разнообразных инженерных калькуляторов, который позволяют выполнить быстрый и качественный расчет параметров требуемого утепления.

Данный калькуляторы представлены в свободном доступе, они не требуют какой-либо оплаты, поскольку нет необходимости устанавливать калькулятор на компьютер. Вы просто заходите на сайт с программой, и используете её в своих целях.

Технология расчет посредством таких программ достаточно простая. Качественный калькулятор многофункционален – он дает возможность выполнить расчет изоляции сразу по нескольким итоговым целям.

• Теплоизоляция трубопровода для получения требуемой температуры на поверхности труб (изоляция горячих труб от детей, и тд), и здесь лучше всего ставить отражающие теплоизоляционные материалы;
• Теплоизоляция трубопровода для защиты циркулирующей в нём среды от промерзания в холодное время года;
• Теплоизоляция трубопровода для защиты труб от влаги, конденсирующейся на поверхности утеплителя;
• Теплоизоляция для двухтрубной тепловой магистрали при подземной прокладке.

После выбора требуемой задачи, калькулятор предлагает вам ввести исходные данные, необходимые для осуществления расчета:

• Диаметр наружной поверхности трубы;
• Температура рабочей среды трубопровода;
• Длительность времени, за которое происходит замерзание циркулирующей в трубах жидкости, при отсутствии принудительной прокачки;
• Материал, из которого изготовлены трубы (металл, медь, либо пластик);
• Температура на поверхности трубопровода;
• Коэффициент теплопроводности используемого утеплителя (как правило, калькулятор сам устанавливает этот показатель, и предлагает вам выбрать утеплитель из представленных материалов).

По итогам расчет вы узнаете, какой толщины утеплитель нужно использовать в вашем случае. Не рекомендуется брать утеплитель «с запасом» (теплоизоляция Изорок), поскольку излишняя толщина материала никакой роли играть не будет, а удорожание стоимости теплоизоляции произойдет существенное.

Теплоизоляция трубопровода утеплителем Термит

Самостоятельный инженерный расчет по формулам

В случае, если онлайн-калькулятор вам по каким-либо причинам не доступен, либо вы желаете проверить полученный результат, можно воспользоваться старым проверенным способом – расчетом теплоизоляции посредством инженерных формул.

Расчет толщины теплоизоляции для трубопроводов своими руками осуществляется в несколько этапов.

1. В первую очередь вычисляется температурное сопротивление теплоизоляции, которая будет использоваться для утепления труб. Выполняется оно по следующей формуле.

• Dиз – диаметр используемой теплоизоляции;
• Dн - диаметр трубопровода;
• Из – коэффициент теплопроводности утеплителя;
• В – коэффициент теплообмена между воздухом и теплоизоляционным материалом.

2. Далее, высчитывается линейная плотность теплового потока.

• t_{н – температура на поверхности трубопровода;}
• t_{из –} температура на поверхности теплоизоляции.

3. На третьем этапе выполняется расчет температуры на внутренней стенки теплоизоляции.

• d_{в – внутренний диаметр трубопровода;}
• г – коэффициент теплообмена между стенкой трубопровода и циркулирующей средой;
• т – коэффициент теплопроводности материала, использующегося для изготовления труб.

4. Последней подводящей формулой является расчет теплового баланса.

В данную формулу подставляются все величины, уже использованные раннее.

5. Последняя формула – расчет толщины теплоизоляции для трубопровода.

На этих же формулах базируется алгоритм действия любого онлайн-калькулятора по расчету толщины утеплителей.

Оптимальные утеплители для трубопроводов

Классификация теплоизоляционных материалов для труб выполняется в зависимости от сферы их применения, исходя из чего выделяют:

• Утеплителя для труб канализации, дренажных и сточных труб;
• Утеплители для вентиляционных каналов, и труб систем кондиционирования;
• Утеплители для подземных магистралей горячего и холодного водоснабжения;
• Утеплители для элементов производственных линий.

В зависимости от формы материала выделяют следующие виды утеплителей:

• Рулонные и плитные как пароизоляция Изоспан;
• Напыляемые;
• Утеплители в виде полых цилиндрических гильз.

К категории рулонной теплоизоляции относится минеральная вата и фольгированный пенофол.

Схема напыляемой ППУ теплоизоляции

Минвата является идеальным утеплителем для теплоизоляции трубопроводов с высокой температурой носителя, поскольку данный материал огнеупорен, и не деформируется даже под прямым воздействием огня.

Утепляются трубы минватой посредством наматывания, и последующего закрепления  утеплителя скобами, либо проволокой.

Напыляемые утеплители – это пенополистирольная пена, и жидкий пеноизол. Данные материалы эффективны и долговечны, однако у них высокая стоимость, и для нанесения пенной теплоизоляции требуется специальное оборудование.

Утеплители в виде гильз, как правило, производятся из пенопласта и вспененного полиэтилена.

Они обладают низкой теплопроводностью и умеренной ценой, однако таким материалам свойственен общий недостаток – узкий температурный диапазон эксплуатации. Что ограничивает возможность их применения для утепления трубопроводов, транспортирующих горячую жидкость.

Особенности теплоизоляции трубопроводов (видео)