Особенности теплоизоляционных материалов для печей и каминов. от гостов до реализации

Теплоизоляция для печей — обязательная часть строительства

Итак, когда печь построена и проведен дымоход для нее, это совсем не значит, что все работы по ее строительству подошли к концу. Стоит понимать, что печь испытывает на себе воздействие высоких температур, что негативно влияет на стенки. Рано или поздно начнется изменение структуры стенок, а для того, чтобы предотвратить это явление, и необходима теплоизоляция для печей.

Теплоизоляция для печей каменной ватой

Каменная вата является одним из способов проведения теплоизоляции для печи.

Согласно указанным техническим характеристикам, теплоизоляция для печей вполне может выдерживать воздействие температуры в 700 градусов, а при кратковременном повышении, она может не расплавиться и при 900 градусов

Основные преимущества плит из минеральной ваты — они не усаживаются после своего монтажа, а главное — полностью защищены от возможного воздействия влаги. Также минеральные плиты не чувствительны к воздействию щелочей и кислот, в общем — этот материал обладает отличными эксплуатационными характеристиками.

Стоит отметить, что использование минеральной ваты для теплоизоляции не только повышает стойкость оборудования к высоким температурам, но и значительно снижает теплопотери при функционировании печи, а значит, можно значительно снизить количество расходуемого топлива.

Применение теплоизоляции на минвате

Теплоизоляцию на основе минеральной ваты применяют:

• Минеральные плиты являются дополнительным слоем теплоизоляции для производственных печей, которая может значительно снизить потери тепла.
• Теплоизоляция из минеральной ваты широко применяется в качестве негорючего материала для утепления котлов на ТЭЦ.
• Минераловатные плиты используются при обустройстве каминов.
• Также, используется она и теми, кто любит старинный стиль, в том числе, при обустройстве русских печей и обустройстве печек в парных.

Теплоизоляция для печей и каминов: общие требования и особенности

Если в городских домах имеется система центрального отопления и их жители пользуются всеми благами цивилизации, то в частных домах жильцам самим приходится заботиться об отоплении своего дома, обустраивая печь, а в последнее время большой популярностью пользуются камины.

Создание домашнего очага у себя дома дело не такое уж простое: надо позаботиться о сохранении тепла, а также о пожаробезопасности. Заметим, что монтажом должны занимаются только специалисты, которые имеют соответствующую квалификацию, так как разные виды теплоизоляции требуют особых технологий установки.

Теплоизоляция должна обеспечить безопасность работы печи, а также надежность и высокое качество. Если изоляция была выполнена правильно и из качественных материалов, то коэффициент полезного действия печи может повыситься в разы.

Итак, для печей с открытым огнем и высокой температурой нагрева, предъявляются следующие требования к изоляции:

• Экологичность использованных в производстве материалов.
• Высокая огнестойкость.
• Ну и самое главное — названные выше свойства должны сохраняться в течение достаточно длительного периода времени.

Когда производится кладка печей и каминов, используются только теплостойкие материалы, которые не должны при нагреве выделять каких-либо веществ, опасных для здоровья человека.

В качестве материалов обычно используется:

• Минеральная вата, с которой вы уже подробно познакомились с помощью нашей статьи. Применяется минеральная вата в виде плит, матов и т.д.
• Кремниево-кальциевые плиты. Этот вид плит можно использовать не только в виде теплоизоляции, но и в качестве обшивки для вашей печи.
• Стекловата.

Каменная вата обладает самыми лучшими свойствами из всех перечисленных выше материалов — она может легко выдержать максимальную температуру до 1000 градусов, но не с очень продолжительным нагревом. Стекловата тоже неплоха, она выдерживает до 700 градусов.

Какой материал для теплоизоляции выбрать, дело не только вашего личного выбора. Нужно учитывать все особенности проекта вашей печи и выбирать материал, который лучше всего подойдет в вашем случае. Один из главных факторов, которые влияют на выбор, является максимальная температура, до которой может разогреваться ваша печь, а зависит это исключительно от ее вида. Для самых жарких печей стоит использовать минеральную вату, только она сможет выдержать столь высокую температуру.

Основные ошибки при утеплении

После выполнения теплоизоляционных работ следует провести проверочную топку печи или котла. Максимальная мощность не более 60% от номинала. Для диагностики и проверки качества утепления потребуется приобрести или взять в аренду ручной тепловизор. В процессе диагностики следует выяснить, насколько герметичен внешний кожух утеплённого дымохода. Если всё в порядке, то ни стенки конструкции, ни соединительные швы не будут пропускать тепло. Это будет хорошо заметно на экране оборудования.

Потеря герметичности — наиболее частая проблема, которая ведёт к прогоранию дымовой трубы и перегреву утеплителя. Если таковая проблема присутствует, то потребуется снять внешнюю трубу или кожух и установить его заново с соблюдение технологии.

Прогорание утеплённого дымохода может произойти из-за потери герметичности или из-за неправильно подобранной толщины теплоизолятора

Если после утепления дымовой трубы конденсат все ещё продолжает скапливаться, то, вероятнее всего, была неправильно подобрана толщина теплоизоляции. Минимальная толщина утеплителя не должна быть менее 4 см. Для утепления стальных и асбестовых труб высотой более 6 м рекомендуется использовать утеплитель толщиной 10 см. При утеплении кирпичных дымоходов лучше использовать теплоизоляционные плиты общей толщиной от 8 см.

Утепление дымохода — это обязательные работы, которые должны выполняться сразу после возведения дымоотводящей системы и вентиляции. Оптимально, если уже на этапе обустройства дымохода будут использованы современные теплоизоляционные материалы или готовые изделия с теплоизоляционным слоем. Это позволит собрать дымоход, который прослужит весь заявленный срок без вынужденных простоев на периоды ремонта.

Монтаж утеплителя своими руками

Перед началом работы нужно узнать основные правила нанесения утеплителя, и узнать: как утеплить самому дымоходную железную трубу. Изоляция, проведенная по правилам, позволит хозяину не нарушить технологию составления конструкции, не беспокоится о снижении тяги в дымоходе.

Необходимые инструменты и материалы

Для монтажных работ по утеплению дымоходной трубы снаружи потребуется набор инструментов, которые имеются в каждом хозяйстве: рулетка, шуруповерт, «болгарка», саморезы, ножницы по металлу, нож для разрезания утеплителя, средства защиты.

Расчет размеров конструкции

Чтобы правильно организовать работу, нужно рассчитать параметры постройки, затраты. От того, какой вид топлива используется, температура разогрева внутренней стороны выводящего канала, а также утепляющий слой.

Количество изоляции рассчитывают согласно проведенным измерением:

• внешним параметрам утепляемой поверхности;
• высоту конструкции;
• расстояние от нижнего выхода патрубка.

Расход изоляции на дымоход для котла на твердом топливе будет, например, таким: при его высоте 5 м, диаметре 219 см – базальтовых цилиндров нужно 5 погонных метров с толщиной слоя 5см, параметрами по внутреннему диаметру. Листового утеплителя потребуется 3,5 м². Для защитного кожуха купить оцинковки, толщиной 2,7 см.

Высота выступающего торца зависит от расстояния канала до конька крыши. Расположена на расстоянии 1,5 м от центра дома, дымовая труба должна быть выше конька на 50 см. Два метра от центра – высота на уровне конька, три метра на скатных кровлях – высоту определяют под углом 10°, между линией горизонта и конька.

Ход работ

Перед монтажом потребуется купить дымоходные секции, средство от коррозии, утеплитель, кронштейны и хомуты, жаростойкий герметик, влагозащитную ткань, оцинковку для облицовки, профили для каркаса, асбестовый уплотнитель, огнестойкую пену.

1. Перед использованием утеплителя на трубу наносят антикоррозийное вещество. На поверхности образуется защитная пленка, которая длительное время защищает металл от разрушения. Совмещают и закрепляют части трубы таким образом, чтобы влага не попадала в стыки при стекании. Соединение должно иметь длину 5-7 см для устойчивости.
2. После соединения сегментов металлическую трубу обматывают утеплителем. Края изоляции наматывают внахлест, закрепляют стальными хомутами или алюминиевой проволокой. Провод с наружной изоляцией использовать нельзя. Под влиянием высоких температур изоляция расплавиться, прочность крепления ослабнет, что приведет к деформации обмотки.
3. Мягкую поверхность укрывают пароизоляционной тканью, поверх нее закрепляют листы оцинкованной стали. Оцинковку закрепляют внахлест, снизу вверх, с заходом 7-10 см, фиксируют хомутами через каждые 30 см.
4. В кровле вырезают отверстие, которое соответствует по диаметру утепленному дымоходу.
5. Под крышей и на внешней стороне потолка к стропильной конструкции, выставляют горизонтальное закрепление для устойчивости дымохода.
6. Просветы между крышей и конструкцией заделывают жаростойкими негорючими материалами, задувают жаропрочной пеной, накрывают металлическим кожухом.

Требования к материалам для теплоизоляции

По собственной сущности камин считается той же печью с открытой камерой сгорания и дымоотводом, снабжённой украшениями. Других особенностей конструкции данные изделия не имеют, благодаря этому и подход к их монтажу и оснащению один и тот же. Тепловая изоляция, естественно, исполняется отдельно для камеры сгорания и для дымоотвода и должна подходить таким требованиям:

• Малая теплопроводимость
• Экологическая безопасность
• Большая устойчивость к огню
• Долговечность
• Максимально возможная температура нагрева

Указанные свойства материалы должны хранить в полном объёме на протяжении всего эксплуатационного периода.

Виды

Основные различия между видами огнестойких, огнеупорных ват определяет состав исходного сырья для промышленного серийного производства, в большинстве случаев дающий наименование готовой товарной продукции:

• Базальтовая или каменная минеральная вата – это продукция, получаемая методом центрифугирования или дутья под давлением расплавленной до 1500℃ массы измельченной магматической базальтовой породы через фильеры из трудноплавких металлов, быстрого охлаждения каменных волокон. Такая вата используется для производства огнезащитного базальтового материала.
• Вата каолиновая или керамическая изготавливается из диоксида кремния – кварцевого песка и глинозема, где содержание оксида алюминия достигает 99%, способом раздува расплавленной массы сырья под давлением до 0,8 Мпа для получения ультратонких волокон, использующихся в качестве эффективной теплоизоляционной продукции.

Технологический процесс производства – расплав сырья ведется в электротермических промышленных печах при температуре 1750℃. Плотность каолиновой ваты варьируется в диапазоне 80–130 кг/м3.

В качестве связующих веществ для формирования из комовой ваты плит, рулонов, скорлуп, сегментов, используемых в строительстве; для облицовки корпусов, емкостей отопительного, высокотемпературного технологического оборудования; участков трубопроводов, по которым перекачиваются горячие продукты, в полученный полуфабрикат добавляют огнеупорную глину, кремнийорганические соединения, жидкое стекло (силикаты), специальные марки глиноземистого цемента.

Чаще всего каолиновую вату называют муллит-кремнеземистой по геологическим названиям исходного сырья, что нашло отражение в маркировках готовой продукции. Так, обычные волокна обозначают МКРР, а волокна с добавлением хромсодержащих соединений – МКРХ.

• Вата МКРР 130, изготавливаемая по ГОСТ 23619-79, является одной из самых распространенных, востребованных марок каолиновой ваты, так как, кроме термостойких, огнеупорных свойств, химически инертна к воздействию концентрированных кислот, щелочей; является отличным электроизоляционным материалом; обладает эластичностью, за счет чего плотно прилегает к защищаемым поверхностям строительных конструкций, корпусов оборудования, поверхностей трубопроводов, вентиляционных коробов; не деформируется под воздействием вибрационных нагрузок.
• Кремнеземная огнеупорная вата производится по аналогичным технологическим процессам, что и базальтовые, каолиновые ваты. Содержание чистого диоксида кремния – от 96 до 98%. При высокотемпературном нагреве не способна выделять какие-либо вещества, так как изготавливается без связующих материалов.
• Стекловата. Сырьем для производства этого теплоизоляционного материала служат отходы стекольной промышленности, бой вторичной стеклотары, а также сырьевой шихты, что применяется для изготовления стекла. Используются два промышленных способа – дутье и протяжка через фильеры.
• Шлаковата, сырьем для которой являются шлаки металлургических производств.

Виды огнестойкой ваты по месту основного применения такой противопожарной продукции:

• Огнеупорная вата для дымохода любого отопительного оборудования – от печной трубы в бане, жилом доме до дымоходов газовых колонок, дизель-генераторных станций. Применение огнестойкой ваты позволяет исключить прямой контакт раскаленных поверхностей со строительными конструкциями – перекрытиями, стенами, выполненными из горючих материалов, создать противопожарные разделки, отступки.
• Огнеупорная вата для печей металлургических предприятий, утилизационных производств позволяет создать отличный теплоизоляционный кожух вокруг корпусов такого высокотемпературного оборудования.
• Огнеупорная минеральная вата для котлов тепловых, технологических электростанций, котельных эффективно служит таким же целям.

***Свойства огнестойких теплоизоляционных материалов отчасти зависят от формы выпуска готовой продукции, поэтому неудобную ни для перевозки, ни для проведения большинства видов монтажных работ комовую вату прессуют и прошивают базальтовыми (стекловолоконными) нитями в плиты, рулоны, маты; скорлупы для обкладки трубопроводов, в том числе с фольгой, прокладываемой в качестве теплоотражающего слоя.

Волокна базальтовой теплоизоляции в плите негорючей обшивки

Как сделать самостоятельно?

• Сначала берется необходимое количество термоизоляционных плит, которые вырезаются по размерам топки камина.
• После этого наносится специальный жаростойкий клей (минеральный, на цементной основе), причем нанесение должно осуществляться точечно.
• При монтаже фольгированного материала клей наносится на нефольгированную часть.
• После этого плиты монтируют на стены. Стыки и иные отверстия необходимо заклеить специальным термостойким алюминиевым скотчем, который также может быть армированным.

Когда основная теплоизоляционная часть самого камина закончена, начинается процесс монтажа декоративного портала (топки), но важно помнить, что между этим каркасом и слоем термоизоляции должно быть не менее 4 см, но и не более 10 см. Затем монтируются профили, где враспор устанавливают дополнительные плиты термоизоляции с соблюдением размеров

Сделать теплоизоляцию для котельных или в бане частного дома своими руками совсем несложно, если следовать нашим рекомендациям.

Шаг первый- схемы укладки плит

Важно тщательно спланировать как будут уложены плиты. Знание точных размеров способствует минимизации покупки лишних плит и уменьшает количество отходов

Шаг второй-изоляция задней стенки

Задняя стена камина часто является внешней перегородкой, соответственно также имеет контакт с горячим воздухом, поэтому должна быть защищена плитами с алюминиевым экраном. Благодаря чего больше горячего воздуха будет оставаться внутри корпуса камина. Воздух- в дальнейшем будет распределяется в помещение. Плита монтируется механически при помощи дюбелей из нержавеющей стали или приклеивается с помощью высокотемпературного клеевого раствора.

Шаг третий – соединение плит

Чтобы избежать щелей через которые грязь может попасть наружу и внутрь камина, необходимо плотно сложить и соединить плиты. С этой целью применяется высокотемпературная адгезивная лента с алюминиевой фольгой для сохранения непрерывности стыков алюминиевой фольги, покрывающей плиты. Плиты укладываются фольгой внутрь камина.

Шаг четвертый – сохранение интервалов

Очень важно, чтобы изоляция не прислонялась к камину или топке. Между камином и плитами необходимо оставить воздушный зазор – не менее 4 см

Шаг пятый – изоляция каменных или деревянных элементов

Каменные и деревянные элементы в камине также следует изолировать. Существует большой риск, что отсутствие изоляции у этих элементов приведет к их повреждению.

Шаг шестой – монтаж стальных профилей

После установки изоляции, изготавливается корпус для гипсокартона из стальных профилей. Каркас при этом строится после установки нижней части камина.

Шаг седьмой – уплотнение

Чтобы теплоизоляция выполняла свою функцию, необходимо обратить особое внимание на два элемента: точный монтаж панелей и герметизация всех соединений алюминиевой лентой

Шаг восьмой – выделение барокамеры

Чтобы уменьшить нежелательное воздействие горячего воздуха от камина на потолок, прямо под потолком устанавливается декомпрессионная камера. В ее интерьере также устанавливают изоляцию. Следующим этапом работ является монтаж гипсокартонных листов к решетке.

Шаг девятый – установка вентиляционных решеток

В корпусе устанавливаются 2 вентиляционные решетки из материалов устойчивых к высоким температурам. Решетку для подачи воздуха устанавливают в нижней части корпуса, а для вытяжной вентиляции с противоположной стороны в верхней части. Декомпрессионная камера также должна иметь 2 вентиляционные решетки, обеспечивающие охлаждение перекрытия. Затем выполняются все необходимые отделочные работы.

Теплоизоляция для печей и каминов

Сравнение теплоизоляционных материалов для печей и каминов

Рынок печей и каминов динамично развивается, каждый год появляются все новые материалы и технологии, при этом каждый из производителей позиционирует свой товар как уникальный и лучший. Менеджеры по продажам далеко не всегда могут ответить на эти вопросы, так как не обладают практическим опытом. Кому верить и что выбрать? Давайте обратимся к цифрам, которые указывают сами производители. Собрав их вместе, мы сможем наглядно сравнить те или иные материалы и определить, какой из них и для чего использовать.

Прежде чем начать рассуждать, давайте определимся с тем, для чего мы используем теплоизоляционные материалы: создание противопожарных перегородок для печей-каминов/каминофенов, создание термопакетов и коробов для каминов, изоляция перекрытий, создания проходных стаканов для банных печей-каменок с туннельной топкой.

Еще одно небольшое уточнение – данная таблица скорее характерна для Санкт-Петербурга и частично для Москвы. В регионах ситуация может выглядеть иначе – более распространенными станут те материалы, которые у нас редко встретишь. С другой стороны, таблица отражает некую тенденцию: есть 3 блока теплоизоляционных материалов – минеральная вата, вермикулит и плиты из силиката кальция. Минерит не в счет, но об этом чуть позже.

– его нельзя очень близко прислонять к металлическим топкам, а уж тем более вплотную, так как клей не выдерживает температуры и начинает пахнуть;

– большое недовольство вызывают летающие микрочастицы. Да, многие научились минимизировать их число, вставляя вату в каркас, но далеко не всегда это возможно. Проклеивание швов скотчем бесполезено из-за того, что его клей тоже не выдерживает температуру;

– последнее время все чаще стали попадаться некачественные листы – фольга, по сути, не приклеена вообще;

– для работы с ватой необходимо создавать жесткий каркас из металлических профилей.

Несмотря на эти недостатки, минеральная вата еще очень долго будет использоваться повсеместно при строительстве каминов, однако надо понимать, что она требует опыта и различных хитростей,чтобы минимизировать ее слабые стороны.

Несмотря на цену и относительную доступность, плиты из вермикулита не получили широкого распространения. Да, его используют некоторые производители для футеровки топок(Nordpeis) или делают “отбойники”(Brunner), плитами Scamolex можно отремонтировать открытый камин, но среди монтажников он не пользуется большим спросом. Предположу, причина в высокой теплопроводности по сравнению с другими материалами.

Третью и очень большую группу занимают плиты из силиката кальция. Основные производители расположились в Европе, однако на рынке встречаются изделия из Китая и России. На форумхаус проводилось небольшое домашнее исследование: “Тестируем материал SuperIzol(сейчас называется Scamotec225). Домашний тест: после нагрева 3-х сантиметровой плиты в течении 1 часа 40 минут, на газовой горелке бытовой плиты, температура пламени горелки 1100 градусов, температура на обратной стороне плиты составила 106-108 градусов. Материал побелел на глубину 1,5 см, в месте нагрева стал более хрупким. Дошли руки и до материала Promasil 950 KS из силиката кальция.

Нагрев в течении 1ч 40 мин, температура на обороте 122 градуса. Протестирован материал вермикулит: нагрев 1 час 40 минут, температура на внешней стороне листа в 3 см – 162 градуса.

Изменения после остывания материалов.

1. Суперизол в месте нагрева изменил структуру, стал похож на мел, уплотнился и стал очень хрупким.

2. Промасил слегка изменил цвет, других изменений не обнаружено.

3. Вермикулит остался без изменений”.

Данный тест, несмотря на то, что для материала были использованы критические нагрузки, реальная область применения в каминах до 500 °С, хорошо показал, что именно за силикатом кальция будущее. Он удобен в использовании, экологичен, гипоаллергенен, Silca предлагает большой выбор сопутствующих товаров для своих плит. Наверное, единственный существенный недостаток – цена. Если для среднестатистического сборного камина вы потратите порядка 10000 рублей на вату, профиля и гипсокартон(магнезит), то для плит силиката кальция эта цена будет в 3-5 раз больше.

Многие, кто занимается установкой печного оборудования, в недоумении – что здесь делает Минерит? Да, появился он здесь не случайно. Мне неоднократно приходилось видеть, как из него делают противопожарные перегородки для печей-каминов/каминофенов и проходные стаканы для банных печей-каменок. Что потом получается, можно увидеть здесь

Минерит выдерживает температуру всего в 150 °С, потому его использование должно быть крайне осторожно

Виды отделочного сырья

При теплоизоляции каминов используют специальные материалы, в основном из плит каменной ваты, такие как:

1. Fire Batts (Rockwool), цена за 1 упаковку (8 шт. размером 1000х600х30 мм) — около 3 тыс. руб.;
2. PS17 (Рагос), цена 1 упаковки (7 шт. 1200х600х30 мм) — около 2 тыс. руб.;
3. «ТЕХНО Т 80» («ТехноНИКОЛЬ»), цена 1 упаковки (6 штук размером 1200х600х50 мм) — около 3400 руб.

Главная особенность таких материалов – диапазон рабочих температур, который варьируется от 170 до 800 градусов. Такие плиты бывают обычными, с индексом по огнестойкости и с приклеенной (на специальный жаростойкий клей, температурный порог которого на 20–30% превышает этот порог у самого изделия) к одной из сторон армированной теплостойкой фольгой.

В случае если грамотно подобрать отделочный материал, при обустройстве печки руководствоваться советам как изготовителей каминов, так и производителей изолирующих материалов, в период эксплуатации соблюдать обыкновенные меры предосторожности и безопасности (никак не оставлять функционирующий камин без присмотра, не оставлять рядом с ним или вблизи него легковоспламеняющиеся изделия и предметы), то вы будете долгое время получать удовольствие от каминного тепла и огня, не подвергая риску ни жилье, ни себя

Виды фольгированного утеплителя

В зависимости от структуры и сферы применения противопожарный утеплитель поставляется в виде:

Вспененный полиэтилен с фольгой

вспененного полиэтилена с фольгой, который представляет собой тонкий рулон многослойного материала. Для удобного и надежного крепления к поверхности содержит клеевой слой. Эффективно применяется для проведения утепления крыш, стен, полов, систем вентиляции, а также для изоляции холодильного оборудования, воздуховодов и труб;

Минеральная вата с фольгой

минеральной ваты с фольгой. Применяется для всех видов утепления. Считается полностью экологически чистым материалом. Поставляется рулонами (матами), плитами и цилиндрами.

Идеально подходит для проведения теплоизоляции саун, крыш и печных дымоходов. Для изоляции дымоходов применяется в виде цилиндра с минеральной ватой;

Утепление пола с помощью фольгированного пенополистирола

фольгированного пенополистирола. В основном применяется для теплых водяных полов, выполняя роль барьера для тепла, поступающего от встроенных нагревательных элементов. Данный жаропрочный утеплитель сохраняет свои параметры в широком диапазоне температур: от -180°С до +180°С и является очень прочным теплоизолятором.

Структурно он представляет собой однородный жесткий материал, содержащий герметичные замкнутые ячейки с воздухом. Утеплитель устойчивый к деформациям сжатия и не впитывает влагу, даже в случае прямого контакта с водой. Абсолютно не усваивается микроорганизмами, поэтому не является питательной средой для бактерий и грибков.

Идеально используется для несущих нагрузку поверхностей, плоских кровель, цокольных стен, полов, расположенных на грунте. Благодаря своей универсальности он очень востребован на строительном рынке;

базальтового фольгированного теплоизоляционного материала, который применяется в самых разных отраслях промышленности, в том числе теплоэнергетике и жилищном строительстве. Материал негорючий. Способен выдержать температуру от -200°С до + 700°С. Характеризуется повышенной устойчивостью к агрессивной среде.

Базальтовый теплоизоляционный материал