Медный трубопровод холодильной системы несёт хладагент температурой от −40 °C до −5 °C на всасывании.

Без изоляции тёплый влажный воздух помещения соприкасается с холодной поверхностью трубы и конденсирует влагу. Конденсат стекает на конструкции, разрушает штукатурку, вызывает коррозию крепежа и образование плесени. При температуре ниже 0 °C конденсат замерзает — лёд разрушает изоляцию и трубу изнутри.

Вторая функция — снижение тепловых притоков в линию всасывания. Каждый лишний килоджоуль тепла, попадающий в холодный газ через стенку трубопровода, снижает холодопроизводительность и увеличивает потребление электроэнергии. Неизолированная всасывающая трасса длиной 15 м может давать дополнительный перегрев 2–5 °C, что эквивалентно снижению производительности на 3–8%.

В жидкостной линии тепловые притоки вызывают частичное испарение хладагента до ТРВ — образуется паровая пробка, нарушается работа расширительного органа и стабильность давления всасывания.

Frostsystems выполняет монтаж холодильного оборудования в Москве и МО — чиллеры, агрегаты и централи с опрессовкой азотом и заправкой R134a, R513A, R404A по массе.

Требования к материалу: паропроницаемость и структура

Главное требование к изоляции холодных трубопроводов — минимальная паропроницаемость. В отличие от горячих трубопроводов, где пар движется от трубы наружу, у холодных труб диффузия пара идёт снаружи внутрь: влага из воздуха проникает в утеплитель и конденсирует у холодной стенки трубы.

Материал с открытой ячеистой структурой (минеральная вата) для холодных трубопроводов без внешней паробарьерной оболочки непригоден: влага насыщает его насквозь за один сезон. Для холодильных трасс применяется только материал с закрытоячеистой структурой — он сам является паробарьером.

Нормируемые характеристики изоляционного материала для холодных трубопроводов:

паропроницаемость — не более 0,001–0,003 мг/(м·ч·Па)
теплопроводность — не более 0,033–0,040 Вт/(м·К) при 0 °C
рабочий диапазон температур — от −50 °C и ниже
группа горючести — Г1 или Г2 (самозатухающий)

Вспененный каучук: характеристики и марки

Вспененный синтетический каучук — оптимальный материал для изоляции холодильных трубопроводов. Закрытоячеистая структура обеспечивает паропроницаемость 0,001–0,003 мг/(м·ч·Па), что на порядок ниже, чем у вспененного полиэтилена. Теплопроводность при 0 °C — 0,033–0,036 Вт/(м·К). Рабочий диапазон от −50 °C до +105 °C охватывает все режимы холодильных систем. Материал самозатухающий (Г1–Г2), устойчив к биологическому воздействию.

Выпускается в виде трубок (для прямых участков) и листов (для фасонных частей, арматуры, нестандартных узлов).

Основные марки на российском рынке:

K-Flex ST (K-Flex, Россия) — базовая марка для внутренней прокладки
K-Flex SH — повышенная огнестойкость, для объектов с требованиями пожарной безопасности
K-Flex Solar HT — UV-стойкое исполнение для наружной прокладки
Armaflex AF (Armacell) — стандартная марка для внутренней прокладки
Armaflex HT — до +150 °C, для нагнетательной линии
Thermaflex — аналогичные характеристики, дистрибьюция по России
Energoflex Super — вспененный полиэтилен с улучшенными характеристиками; не каучук, но часто предлагается в той же нише

Вспененный полиэтилен

Вспененный полиэтилен (ВПЭ) — более дешёвый материал с закрытоячеистой структурой. Паропроницаемость у него выше, чем у каучука: 0,003–0,006 мг/(м·ч·Па) — это допустимо для систем кондиционирования (температура всасывания от +5 до 0 °C), но недостаточно для низкотемпературных холодильных установок (−10 °C и ниже).

Допустимо применение ВПЭ для всасывающей линии систем кондиционирования с температурой кипения от 0 до +5 °C, жидкостных линий, нагнетательных линий и трасс в сухих помещениях с низкой влажностью.
Недопустимо применение ВПЭ для всасывающей линии при температуре хладагента ниже −5 °C, для трасс во влажных помещениях (мойки, пищевые производства) и для наружной прокладки без дополнительной защитной оболочки.

Изоляция нагнетательной линии

Нагнетательную линию изолируют по трём причинам, отличным от логики холодных трасс.

Защита персонала: температура газа на нагнетании достигает 80–120 °C — открытая труба вызывает ожоги при случайном прикосновении.
Снижение тепловыделения: неизолированная нагнетательная линия отдаёт тепло в машинный зал, повышая температуру воздуха вокруг оборудования. Это ухудшает условия работы конденсатора с воздушным охлаждением, расположенного в том же помещении.
Предотвращение конденсации масла: на нагнетательной трассе при снижении температуры ниже точки росы хладагента возможна его частичная конденсация в трубопроводе — это приводит к гидравлическим ударам. Изоляция поддерживает температуру трубы выше точки конденсации.

Для нагнетательной линии применяют каучук марок Armaflex HT или K-Flex ST толщиной 9–13 мм — только для термозащиты, расчёт по паробарьеру здесь не нужен.

Толщина изоляции по температуре и применению

Для жидкостной линии достаточно 9–13 мм каучука при температуре жидкости выше −5 °C. При более низкой температуре жидкого хладагента — как для всасывающей линии соответствующего диапазона.

Наружная прокладка: UV-защита и кожухование

Ультрафиолетовое излучение разрушает вспененный каучук и полиэтилен за 1–3 сезона: материал темнеет, становится хрупким, трескается по шву. Для наружной прокладки обязательна UV-стойкая оболочка.

Варианты защиты:

UV-стойкий каучук (K-Flex Solar HT, Armaflex HT) — встроенная защита от UV, без дополнительных покрытий; диапазон применения до −40 °C
Алюминиевый кожух (cladding) поверх стандартной изоляции — рулонная алюминиевая лента 0,5–0,8 мм; защищает от UV и механических повреждений
ПВХ-кожух — дешевле алюминия, но менее прочен при механических воздействиях; достаточен для труб на высоте

При наружной прокладке изоляция должна перекрывать точки крепления трубы к стене или ферме. В точках крепления образуется тепловой мост — конденсат скапливается именно там.

Правила монтажа

Соблюдение технологии монтажа не менее важно, чем выбор материала.

Каждая труба изолируется отдельно. Всасывающую и жидкостную линии нельзя закрывать одной трубкой изоляции — всасывающая труба охладит жидкостную, частично испаряя хладагент до ТРВ.
Все швы проклеиваются специальным клеем. Клей на основе неопрена (K-Flex 520, Armaflex 520) наносится на обе склеиваемые поверхности, выдерживается 2–3 мин и соединяется. Скотч без клея — не герметизация швов, а временная фиксация. Негерметичный шов — точка входа влаги и образования льда.
Изоляция надевается на трубу до пайки. После пайки надеть трубку на трубу через запаянные концы невозможно — придётся резать и клеить продольный шов. Предварительная одевание изоляции с последующим отодвиганием на время пайки — стандартная технология.
Фасонные части и арматура изолируются листовым материалом. Тройники, коллекторы, соленоидные вентили и фильтры-осушители обматываются листовым каучуком с нахлёстом не менее 20 мм и проклейкой всех швов.
Проходы через стены — гильза заполняется изоляционным материалом и заделывается нейтральным герметиком; на торцах гильзы изоляция трубы перекрывает гильзу на 30–50 мм с каждой стороны.

Нормативная база

СП 61.13330.2012 — «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (актуализация СНиП 41-03-2003); устанавливает методику расчёта толщины, нормы плотности теплового потока и требования к материалам
ГОСТ EN 378-2—2014 — системы холодильные: требования к монтажу, включая изоляцию трубопроводов
СП 41-103-2000 — ранее действовавший свод правил по тепловой изоляции, применяется как методическая база

Расчёт толщины изоляции по СП 61.13330.2012 выполняется из двух условий: ограничение нормируемого теплового потока и предотвращение конденсации влаги на наружной поверхности. Для холодных трубопроводов второе условие, как правило, является расчётно-определяющим.

Диагностическая таблица

Конденсат или лёд на поверхности изоляции всасывающей линии;Толщина изоляции недостаточна для данной температуры и влажности помещения;Увеличить толщину изоляции до расчётной, заменить ВПЭ на каучук при высокой влажности Намокание изоляции изнутри при нормальной наружной поверхности;Нарушены швы изоляции — влага проникает через негерметичный стык;Демонтировать изоляцию на проблемном участке, высушить трубу, заново изолировать с проклейкой всех швов Растрескивание и разрушение изоляции на наружных участках трассы;UV-деградация каучука или ВПЭ без защитного кожуха;Заменить изоляцию на UV-стойкую марку или смонтировать алюминиевый кожух Мокрые пятна на потолке под трассой;Конденсат стекает с неизолированного участка или через повреждение изоляции;Найти и устранить повреждение, восстановить изоляцию с герметизацией Перегрев хладагента на всасывании выше нормы при нормальной работе испарителя;Тепловые притоки через неизолированную или тонкую изоляцию всасывающей линии;Проверить состояние и толщину изоляции по всей длине трассы Паровая пробка в жидкостной линии при нормальном переохлаждении на конденсаторе;Тепловые притоки в жидкостную линию через тонкую или отсутствующую изоляцию;Смонтировать изоляцию жидкостной линии толщиной 9–13 мм по всей длине

Типичные ошибки

Изолируют всасывающую и жидкостную линии в одной трубке. Всасывающая труба охлаждает жидкостную — хладагент частично испаряется до ТРВ, ТРВ работает нестабильно. Каждая линия — в отдельной трубке изоляции.
Швы фиксируют скотчем без клея. Скотч держит только механически, не обеспечивает паробарьер. Через 1–2 сезона скотч отслаивается, влага проникает в стык — лёд разрывает изоляцию. Только клей для каучука обеспечивает герметичный шов.
Применяют ВПЭ на всасывающей линии при −10 °C и ниже. Паропроницаемость ВПЭ допустима для кондиционирования, но недостаточна для холодильных систем. Через один сезон изоляция насыщается влагой и перестаёт выполнять функцию.
Не изолируют арматуру и фасонные части. Соленоидный вентиль, фильтр-осушитель, смотровое стекло — всё это металлические тела с температурой хладагента. Каждая неизолированная деталь — источник конденсата, который скапливается на ней и стекает на конструкции.

Frostsystems выполняет теплоизоляцию медных трубопроводов холодильных систем каучуком K-Flex и Armaflex с герметизацией всех швов и защитным кожухованием наружных трасс, пуско-наладочные работы — Москва и Московская область.

Не знаете с чего начать?

Оставьте ваши контактные данные и инженер разберется в вашей проблеме и предложит пути решения.

Теплоизоляция медных трубопроводов холодильной системы: материалы, толщина и монтаж

Зачем нужна теплоизоляция холодильного трубопровода