Jako výrobce trubek pro vnitřní tlakové rozvody vody Vám předkládáme návod na izolaci potrubí vnitřního vodovodu, který je v souladu nejen s platnými zákony, ale i s doporučeními v dnes již nezávazných, ale platných technických normách.
Izolace potrubí jednoznačně přispívá k delší životnosti potrubí. Tepelná izolace snižuje tepelné ztráty až o 80%. 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.
Základní normou v oboru zdravotně technických instalací je národní norma ČSN 75 5409 Vnitřní vodovody. Norma navazuje na ČSN EN 806-1 až 5 a ČSN EN 1717 a řeší problematiku, která není v normách řešená dostatečně. ČSN 75 5409 doporučuje tepelně izolovat všechny potrubí studené pitné vody, kromě potrubí zásobujících pouze odběrné místa požární vody a potrubí uložených v ochranných trubkách.
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.
V roce 2013 byla zavedena technická normalizační informace (TNI) CEN/TR 16355 (TNI) 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.
Čtěte také: Analýza dopadů nového zákona
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 pole TNI CEN/TR 16355 (Doporučení pro prevenci zvyšování koncentrace bakterií rodu Legionella ve vnitřních vodovodech pro rozvod vody určené k lidské spotřebě.).
Potrubí studené vody se izoluje proti tepelným ziskům a zabránění kondenzace na vnějším povrchu. Potrubí studené pitné vody, kromě potrubí zásobující pouze odběrní místa požární vody a potrubí složeného v ochranné trubce, musí být tepelně izolováno.
Izolují se trubky, tvarovky, případně i armatury. Nástěnné tvarovky izolovány být nemusí. Potrubí teplé vody bez cirkulace se nepovažuje za zdroj tepla, který by mohl způsobit ohřátí vody v potrubí studené vody vedeném ve společných prostorech s potrubím teplé vody.
Potrubí teplé vody s cirkulací a cirkulační potrubí musí být tepelně izolováno. Izolují se trubky, tvarovky, případně i armatury. Požadavky na tepelnou izolaci jsou uvedeny ve vyhlášce č. 193/2007 Sb. a TNI CEN/TR 16355.
Čtěte také: Ochrana přírody: analýza zákona
(tepelná izolace zařízení pro rozvod tepelné energie a vnitřní rozvod tepelné energie pro vytápění a technologické účely a pro rozvod teplé užitkové vody podle vyhlášky č. 1. Část tepelné sítě, kterou prochází teplonosná látka o teplotě vyšší než 40° C, se vybaví tepelnou izolací. 2. Tepelná izolace se chrání před mechanickým poškozením. Vnější povrch izolovaného potrubí se upraví tak, aby byl odolný vůči vnějšímu prostředí a slunečnímu záření.
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 nejbližšímu vnějšímu průměru potrubí řady DN.
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.
Při nižších hodnotách ʎ, 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.3. vyhlášky č.
Tabulky Tab. A až Tab. F 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: Využívání obnovitelných zdrojů energie
Izolace armatur a přírub se provádí jako snímatelná. Pro potrubí vedené ve zdi, pří 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 uvedena v předešlém odstavci.
Snižování energetické náročnosti stavebních objektů jako celku nespočívá pouze v omezování tepelných ztrát obvodovými konstrukcemi budov, ale také ve snižování tepelných ztrát technických zařízení budov. Článek se snaží přiblížit problematiku návrhu oboru izolací, který je většinou záležitostí několika specializovaných odborníků.
Jde o oblast technických izolací (izolace potrubí, VZT potrubí, zásobníků, kouřovodů, elektrárenských komponent, apod.), jenž má jistá specifika při návrhu i při provádění.
Pro výběr vhodného izolačního materiálu existují různé požadavky. Zejména je důležité, aby izolační materiály byly použitelné v praktických provozních podmínkách. Z tohoto důvodu jsou při projektování hodnoceny jednak technické vlastnosti jednotlivých materiálů, jednak je věnována pozornost také jejich zpracovatelnosti.
Všechna potrubní vedení, VZT potrubí, plochy (včetně závěsů potrubí a dalších doplňků) musí být izolovány tak, aby byly splněny bezpečnostní a funkční požadavky. Funkčními požadavky jsou maximální tepelná ztráta a maximální povrchová teplota izolovaného zařízení. U chladových izolací je nejdůležitějším požadavkem zamezení kondenzace na vnějším povrchu izolace.
Pro obor technických izolací je velmi důležité mít při projektování k ruce seriózní výpočtový nástroj, díky němu je odpovědný výběr vhodného izolačního materiálu a spolehlivý výpočet hračkou. Snažíme se proto technikům co nejvíce usnadnit práci.
Program počítá podle aktuálně platné legislativy v ČR - podle normy ČSN EN ISO 12 241. Ten je zpracován obšírněji, abychom při návrhu nezapomínali na podstatu problémů, jež by ve svém důsledku mohly vést k nesprávným, někdy dokonce i zavádějícím výsledkům.
Tepelná vodivost je obvykle označována řeckým písmenem λ, proto je často nazývána lambda materiálu. Představuje schopnost materiálu vést teplo. Nehybný a suchý vzduch uzavřený mezi póry či vlákny materiálu nejvíce snižuje hodnotu tepelné vodivosti.
Tepelná vodivost materiálu záleží na jeho složení, struktuře, pórovitosti, mezerovitosti, vlhkosti, vrstevnatosti, směru tepelného toku a zejména na teplotě (s rostoucí teplotou tepelná vodivost roste).
Tepelná vodivost je silně závislá na střední teplotě. Jde o aritmetický průměr z povrchové teploty potrubí (u ocelového potrubí bude v podstatě rovno teplotě látky) a povrchové teploty izolace. V praxi se vyskytuje případ, že se výpočet provádí s teplotou okolního vzduchu místo s povrchovou teplotou izolace.
U rozvodů chladu je toto zjednodušení akceptovatelné, protože rozdíl mezi teplotou povrchu a teplotou okolního vzduchu je malý, a navíc je na straně bezpečné (hodnoty λ jsou vyšší). Pro tepelné rozvody by se však správně měla pro výpočet střední teploty používat povrchová teplota izolace a ne často používaná teplota okolního vzduchu.
Minerální vlna Orsil má vynikající mechanické vlastnosti a tepelná vodivost se stárnutím nezvyšuje. Lambdy materiálů firmy Orsil mají v technických listech uvedené hodnoty deklarované λD. Deklarované hodnoty uvedené v technických listech jsou použity i v databázi programu IsoCal.
Měrná tepelná kapacita materiálu vyjadřuje množství tepla, které je nutné pro zvýšení teploty 1 kg materiálu o 1 K. Měrná tepelná kapacita při konstantním tlaku se označuje se cp, při konstantním objemu potom cv. Do vstupních údajů programu IsoCal se zadávají hodnoty měrné tepelné kapacity při konstantním tlaku.
Emisivita je vzájemný vztah mezi energii vyzařovanou z tělesa ve formě elektromagnetického záření a energií vyzařovanou absolutně černým tělesem při stejné teplotě. Povrchy s emisivitou < 1 mohou být považovány za šedé povrchy, které mají konstantní a neměnnou pohltivost a odrazivost (emisivitu) pro všechny vlnové délky a všechny směry elektromagnetického záření.
Výpočty IsoCalu jsou provedeny pro šedá tělesa a tepelná radiace je funkcí pouze teploty povrchu tělesa a teploty okolí. Většina nekovových povrchů má emisivitu kolem hodnoty 0,94.
Na součinitel přestupu tepla α [W/(m2∙K)] mají vliv dva přenosové mechanismy - proudění a sálání. Čím je vyšší hodnota součinitele přestupu tepla, tím dochází k většímu přestupu tepla z teplého povrchu a snižuje se tepelný odpor mezní vrstvy, která přestupu tepla brání.
Celkový vnější přestup tepla je roven součtu konvektivního a radiačního přestupu tepla. Vnitřní součinitel přestupu tepla počítá program pouze u VZT potrubí. U kapalin je vnitřní odpor při přestupu tepla zanedbán, protože nemá pro návrh izolace téměř vliv.
Se vzrůstající emisivitou povrchu se snižuje teplota povrchu, ale zároveň se tím zvyšuje tepelná ztráta. Je to tím, že se zvyšuje součinitel přestupu tepla sáláním αr (z povrchu se vyzáří větší množství tepla). Se zvyšující se rychlostí větru se snižuje teplota povrchu, zvyšuje se tepelná ztráta a výrazně se zvyšuje konvektivní součinitel přestupu tepla.
Součinitel prostupu tepla U (pro plochy ve [W/(m2∙K)], pro potrubí ve [W/(m∙K)]) je převrácená hodnota tepelného odporu a zohledňuje vliv všech tří přenosových mechanismů, tj. vedení, proudění i sálání.
Při výpočtu součinitele prostupu tepla je možné zanedbat odpor při přestupu tepla uvnitř potrubí a u ocelových rozvodů i odpor vedením tepla stěnou potrubí, protože vliv na celkový tepelný odpor těchto dvou částí je minimální (řádově 10-2 až 10-4 x menší oproti Rse a Rizolace).
Při výpočtu se tedy zohlední pouze odpor vedením tepla vrstvou izolace a odpor při přestupu tepla na povrchu izolace. U VZT potrubí je nutné započítat i vliv odporu při přestupu tepla uvnitř. Součinitel přestupu tepla uvnitř vzduchovodu se při nízké rychlosti proudění vzduchu blíží součiniteli přestupu tepla vně.
Relativní vlhkost je podíl absolutní vlhkosti vzduchu c v okolí a absolutní vlhkostí, která by by stačila na nasycení vzduchu při stejné teplotě cs. Absolutní vlhkost je definovaná jako obsah vodní páry v objemu vzduchu [g/m3]. Případně je možné relativní vlhkost vyjádřit jako podíl parciálního tlaku vodní páry p k parciálnímu tlaku vodní páry při nasycení ps.
Relativní vlhkost φ [-] závisí na teplotě. S konstantním obsahem vodní páry ve vzduchu a s klesající teplotou se zvyšuje relativní vlhkost. Proto je například relativní vlhkost vzduchu v zimě velmi vysoká, avšak absolutní vlhkost je nízká.
Teplota rosného bodu je teplota, při které je vzduch nasycen vlhkostí (je dosažena 100% relativní vlhkost). Když zvuková vlna zasáhne materiál, kterým je např. stěna, část zvukové energie se odrazí, část se pohltí a část stěnou projde.
Činitel zvukové pohltivosti je vzájemný vztah mezi zvukovou energií, která je pohlcena a prochází stěnou a zvukovou energií, která na stěnu dopadá. Činitel zvukové pohltivosti se zvyšuje s frekvencí zvuku a také s tloušťkou materiálu, zejména při nižších frekvencích.
Žádná pohltivost odpovídá činiteli zvukové pohltivosti 0. Maximální pohltivost, např. otevřeným oknem, odpovídá koeficientu absorpce 1.
Teplo se vždy přenáší z teplejší látky do látky chladnější, jakmile jsou dvě látky s různými teplotami odděleny vrstvou materiálu (stěnou). Pokud je dělící stěna velmi málo izolovaná dochází k relativně rychlému přenosu tepla. Užití materiálů s dobrými izolačními vlastnostmi a zvyšování tloušťky izolace značně snižuje tepelnou ztrátu.
Pomocí programu IsoCal mohou být řešeny výpočty potrubí, kruhových či obdélníkových vzduchovodů a ploch. Tento výpočetní modul počítá tepelnou ztrátu s izolací i bez a porovná tyto dva výsledky v procentech - vyjádří tzv. energetickou úsporu izolovaného potrubí.
Program spočítá vnější součinitel přestupu tepla, povrchovou teplotu izolace, teplotu mezi izolačními vrstvami, celkovou tepelnou ztrátu pro danou délku potrubí nebo danou plochu plošného povrchu. Pro kritérium nejvyšší povrchové teploty a maximální tepelné ztráty vypočte požadovanou tloušťku izolace a navrhne vhodnou tloušťku izolace, která se standardně vyrábí. Od verze 2.0 je možné zadat až tři izolační vrstvy.
Pomocí tohoto výpočetního modulu je možné spočítat teplotní změnu teplonosné látky proudící potrubím nebo vzduchovodem vlivem tepelné ztráty po úseku. Program počítá tepelnou ztrátu, výstupní teplotu, vnitřní a vnější součinitele přestupu tepla.
Program počítá teplotu látky po dané akumulační době, součinitel přestupu tepla vně, plochu, objem nádrže a změnu energie během daného akumulačního období.
Izolace proti vnější kondenzaci je nutná všude tam, kde je povrchová teplota potrubí (vzduchovodu, plochy) pod teplotu rosného bodu okolního vzduchu. Za těchto podmínek vodní pára z okolního vzduchu kondenzuje na chladném povrchu, což může způsobit odkapávání kondenzátu. Proto je nutné takový povrch izolovat.
Tloušťka izolace musí být dostatečná, aby se zvýšila povrchová teplota izolace nad teplotu rosného bodu okolního vzduchu. Může se tedy jednat o rozvod chladu, ale např. i o VZT potrubí sloužící pro nasávání čerstvého vzduchu z exteriéru do VZT jednotky v zimě, pokud potrubí prochází vytápěnou místností. Program počítá požadovanou tloušťku izolace potrubí, vzduchovodu či rovinného povrchu, která zabrání kondenzaci na vnějším povrchu.
Izolace pro prevenci vnitřní kondenzace je nutná, pokud VZT potrubí slouží k přepravě teplého a vlhkého vzduchu přes chladnou místnost. Kondenzace uvnitř nastane, jestliže vnitřní povrchová teplota vzduchovodu je nižší než teplota rosného bodu teplého vzduchu proudícího potrubím.
Pokud je nebezpečí, že teplota vody ve vodovodních potrubích klesne pod 0 °C, je nutné zajistit prevenci proti zamrznutí. Krátkodobě může zamrznutí zamezit izolace potrubí. Samotná izolace zamrznutí nezabrání, jen prodlouží dobu potřebnou k zamrznutí. Podzemní rozvody je nutné izolovat, pokud neleží v nezámrzné hloubce. V případech se stojatou vodou je nutné zvážit současné použití izolace a vytápěcího kabelu.
Zvukově pohltivý materiál se používá pro útlum hluku ve VZT potrubích, např. z ventilátorů, strojoven a pro prevenci hluku procházejícího potrubím z jedné místnosti do druhé. Při použití vnitřní izolace vzduchovodů se eliminuje přenos hluku přes závěsné systémy potrubí. Program spočítá útlum hluku ve vzduchovodu při použití zvukově pohltivé izolace.
tags: #navrh #iziolovaneho #stanoviste #navody