Izolace potrubí – ochrana před ztrátou tepla a mechanickým poškozením

Potrubí tvoří důležitou součást otopného systému, protože rozvádí teplou vodu od zdroje tepla k jednotlivým spotřebičům, například k radiátorům, podlahovému vytápění, nebo k ohřívačům vzduchu. V průběhu tohoto procesu se může stát, že dojde k nechtěnému odvádění tepla z topných trubek do okolí, zejména pokud prochází nevytápěnými, nebo chladnými mísnostmi. Tyto nežádoucí tepelné ztráty mohou výrazně zasáhnout do našich peněženek – avšak dá se jim i účinně předcházet správnou izolací potrubí.

Co jsou tepelné ztráty?

Pojem „tepelné ztráty“ by měl dobře znát každý, kdo zrovna staví, nebo uvažuje o rekonstrukci. O tepelných ztrátách mluvíme v případech, kdy dochází k nekontrolovanému úniku tepla, který pak zbytečně vede k vyšším účtům za energii. Abychom těmto ztrátám předešli, měli bychom už při návrhu stavby či rekonstrukce domu pamatovat na konstrukční a systémová řešení, která budou únikům předcházet. Důležitou roli hraje v tomto případě zejména tepelná izolace. K tepelným ztrátám dochází také u potrubí ústředního vytápění a rozvodů teplé vody – pokud není potrubí dostatečně izolované, může dojít k výrazným ztrátám tepla, zejména pokud prochází nevytápěnými místnostmi jako je například sklep. Ztrátám se ale dá předejít používáním vhodné izolace. Náklady na její pořízení jsou relativně nízké a přitom dokáže ušetřit spoustu peněz.

Izolace přitom neplní jen tepelněizolační funkci, ale zároveň chrání potrubí před korozí nebo mechanickým poškozením a prodlužuje životnost potrubí. Potrubí totiž může vlivem teplotních změn měnit své rozměry a může docházet k jeho tření o konstrukční prvky.

Předpisy týkající se izolace potrubí

Izolace potrubí je potřeba provádět v souladu s příslušnými právními předpisy. Základní právní předpis, který specifikuje parametry pro tepelnou izolaci, je norma ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody, která stanovuje požadavky na tepelnou izolaci potrubí vodovodu pro studenou vodu, teplou vodu a cirkulační potrubí teplé vody.

Dále se můžeme řídit vyhláškou č. 193/2007 Sb., která stanoví podrobnosti účinnosti užití energie při rozvodu tepelné energie. Pro tepelné izolace rozvodů se použije materiál se součinitelem tepelné vodivosti λ menší nebo rovno 0,045 W/m.K a u vnitřních rozvodů s hodnotou menší nebo rovno 0,040 W/m.K (hodnota λ při 0 °C).

U rozvodů se tloušťka izolace určuje výpočtem tak, aby součinitel prostupu tepla vztažený na jednotku délky potrubí byl menší nebo roven hodnotám stanoveným ve vyhlášce č. 193/2007 Sb. Tyto hodnoty se mění v závislosti na velikosti průměru potrubí.
Hodnoty součinitele prostupu tepla vztažené na jednotku délky vnitřních rozvodů jsou následující:

• 0,15 W/m.K pro průměry 10 – 15 mm,
• 0,18 W/m.K pro průměry 20 – 32 mm,
• 0,27 W/m.K pro průměry 40 – 65 mm,
• 0,34 W/m.K pro průměry 80 – 125 mm a
• 0,40 W/m.K pro průměry 150 – 200 mm.

Tloušťka izolace pro vnitřní rozvody z plastu a mědi se určuje podle vnějšího průměru potrubí nejbližšího vnějšímu průměru potrubí řady DN.

Pro účely tepelné izolace potrubí se také můžeme řídit evropskými doporučeními, která se zaměřují na kritéria spojená s koeficientem prostupu tepla U, který zahrnuje součinitele prostupu tepla na vnitřním povrchu trubky, vnějším povrchu izolace a měrnou tepelnou vodivost materiálů trubek a izolace.

 

Materiály, kterými lze izolovat potrubí

K izolaci potrubí lze použít různé materiály, které splňují tepelné a mechanické požadavky. Mezi ně patří:

Kamenná vlna: Mezi její velké výhody patří velmi velká odolnost vůči vysokým teplotám a nehořlavost. Kamenná vlna se kvůli teplu nedeformuje. Je termicky stabilní. Navíc absorbuje hluk a tím zlepšuje akustiku v budově, zejména tam, kde jsou nainstalované vysokotlaké systémy vytápění. Současně má skvělé tepelněizolační vlastnosti a velmi účinně snižuje tepelné ztráty. K dispozici je široká škála izolačních trubek pro izolaci potrubí různých průměrů, které se snadno instalují.

Polyetylenní pěna: Tento lehký a ohebný izolační materiál se vyrábí pěněním polyetylenu pomocí plynu, kdy vzniká uzavřená buněčná struktura. Má vysoký koeficient difuze vodní páry, je odolný proti vlhkosti. Díky své ohebnosti se dá snadno instalovat i na obtížně dostupných místech, jako jsou drážky ve stěnách, nebo podlahové prostory. Jeho nevýhodou jsou ve srovnání s jinými izolacemi nižší tepelněizolační vlastnosti.

Polyuretanová pěna: Vyznačuje se vynikajícími izolačními vlastnostmi a tuhostí. Je odolná vůči působení chemikálií, ale kvůli své citlivosti na UV záření by neměla být používaná na místech vystavených přímému slunečnímu záření.

Kaučuk: Je k dispozici ve formě elastické černé pěny, obvykle na bázi syntetického kaučuku. Je pružný, odolný vůči vodě a extrémním povětrnostním podmínkám a doporučuje se pro izolace potrubí, která mohou být vystavena různým environmentálním vlivům. Jeho nevýhodou je citrlivost na UV záření, kdy při dlouhodobém vystavení slunečnímu záření může degradovat.

Vybíráme izolační materiál pro potrubí – co je dobré vědět?

Každý z již zmíněných izolačních materiálů má své unikátní vlastnosti, které by měly být pečlivě zvážené podle individuálních potřeb topného systému pro zajištění maximální energetické účinnosti a dlouhodobé odolnosti potrubního systému. Tyto materiály se obvykle prodávají ve formě potrubních pouzder nebo prefabrikovaných forem, které odpovídají různým tloušťkám a tvarům potrubí, jako jsou kolena nebo T-spoje. Některá izolační pouzdra mají navíc další ochranu například ve formě polepu z hliníkové fólie vyztuženého skleněnou mřížkou nebo PVC, který je chrání před mechanickým poškozením a vlivem prostředí.

Je důležité, aby pouzdro splňovalo tepelněizolační vlastnosti vhodné pro podmínky dané instalace – čím vyšší je teplota vody v systému a čím chladnější je okolí, tím lepší izolační parametry by mělo splňovat, tzn. mít nižší součinitel tepelné vodivosti λ. Aby byla izolace účinná, musí se vybrat v závislosti na konkrétním průměru potrubí a zároveň musí mít dostatečnou tloušťku. Minimální doporučená tloušťka izolace pro potrubí o průměru do 20 mm je 20 mm. Pro potrubí o větším průměru, od 22 do 35 mm, by měla být tloušťka pouzdra alespoň 30 mm. Při izolaci v drážkách ve stěnách nebo v podlahách se doporučuje používat pouzdra chráněná povrchem z hliníkové fólie nebo PVC, která poskytují dodatečnou ochranu před mechanickým poškozením a nepříznivým vlivem cementové malty.

Izolace potrubí z kamenné vlny – parametry

Kamenná vlna je často voleným izolačním materiálem, který je ceněný zejména pro své tepelněizolační vlastnosti a schopnost snížit energetické ztráty. Jedná se o široce dostupný materiál, který díky své hydrofobizaci nevsakuje vodu, což u potrubí zabraňuje uhnívání a plísním. Tento materiál je také nehořlavý. Splňuje třídu reakce na oheň A2-s1,d0, což znamená, že je bezpečný i v případě požáru, protože nepřispívá k jeho šíření a k jeho tavení dochází až při velmi vysokých teplotách.

Díky dostupnosti pro různé průměry potrubí a své elastické povaze je kamenná vlna, například potrubní pouzdro ROCKWOOL 800, vhodná pro různé tvary potrubí. Je užitečná pro různé aplikace, ať už se jedná o topné, nebo teplárencké instalace například v systémech tepelných uzlů. Izolační pouzdra s vysokou objemovou hmotností ROCKWOOL 800 jsou určená pro izolaci rozvodů tepla a teplé vody, centrálního vytápění a dalších zařízení. Lze je používat jak uvnitř, tak vně budov. Mají vynikající technické parametry a jsou nehořlavé. Každé potrubní pouzdro má povrch z vyztužené hliníkové fólie, která chrání před kondenzací vodní páry. Pouzdro je na podélném spoji opatřeno přesahem fólie se samolepicí páskou, což umožňuje izolační pouzdro dokonale kolem potrubí uzavřít a snadno se tak instaluje.

Systémy izolace z kamenné vlny se používají také v chladících instalacích. Například systém TECLIT je určený pro izolaci rozvodů chladu a studené vody v ocelových, nerezových, měděných i plastových instalacích. Má nízký součinitel tepelné vodivosti a ochranu proti vlhkosti. Produkty řady TECLIT jsou ideální jak pro instalaci potrubí pitné vody a chladíchích médií, tak i pro potrubí studeného vzduchu. Produkty mají vysoký odpor proti difuzi a lze je používat v širokém teplotním rozmezí až do 250 °C. Jsou nehořlavé, mají protipožární ochranu a jednoduše a rychle se instalují.

Systém TECLIT, používaný k izolaci chladicích instalací, zahrnuje řadu systémových prvků, které společně zajistí tepelnou i vlhkostní ochranu. Mezi jednotlivé systémové prvky patří:

• Pouzdro TECLIT PS: Nehořlavé potrubní pouzdro z kamenné vlny, které je ceněné pro svou nízkou tepelnou vodivost, což výrazně snižuje riziko tepelných ztrát v chladicích instalacích. Používá se pro izolaci rovných potrubních tras, kolen a T-kusů.
• Rohož TECLIT LM: Tato lamelová rohož se vyznačuje kolmým uspořádáním vláken, které výrazně zlepšuje mechanické vlastnosti rohože. Ta je pevná, pružná a snadno se přizpůsobí armaturám a zařízením různých tvarů. Na vnější straně má vyztuženou hliníkovou fólii, která ji chrání.
• Objímka TECLIT: Tato objímka je přizpůsobená systému TECLIT a umožňuje potrubní instalace pevně uchytit. Její použití umožňuje zachovat kontinuitu izolace a eliminuje tepelné mosty.
• Hliníková páska TECLIT AT: Jedná se o jednostrannou samolepicí hliníkovou pásku, která je zpevněná skelným vláknem. Tato páska slouží k lepení spojů izolace s hliníkovou fólií, což zajišťuje jejich trvanlivost a odolnost vůči vnějším vlivům.

Shrnutí

Všechny uvedené prvky hrají klíčovou roli při zajistění účinné tepelné izolace s důrazem zejména na požární bezpečnost. Je důležité, aby volba izolačních materiálů vycházela nejen z jejich technických parametrů, ale také była v souladu s platnými bezpečnostními normami a požárními předpisy.

Při volbě izolace, například z kamenné vlny, pro průmyslové a domácí instalace, je nezbytné zohlednit komplexní škálu faktorů, jako je teplota pracovního systému, požadavky na požární odolnost a konkrétní požadavky dané instalace. Pečlivý výběr a správná instalace izolačních materiálů hrají klíčovou roli pro zvýšení energetické účinnosti a prodloužení životnosti systémů vytápění. Umožňují tak snižovat spotřebu energií a zajišťují i bezpečnost uživatelům.