Утеплення і підігрів модульних резервуарів

Утеплення і підігрів резервуарів для роботи взимку

Узимку завдання просте: не дати рідині перемерзнути й максимально знизити теплові втрати під час експлуатації резервуара. Для цього ємність утеплюють і за потреби обладнують системою підігріву. Чи потрібні ці заходи, яка товщина утеплювача й яка потужність нагріву — визначає тепловий розрахунок для конкретного об’єкта.

Від чого залежить рішення

• Регіон розміщення й розрахункові зимові температури.
• Об’єм ємності: великий резервуар охолоджується значно повільніше за малий.
• Періодичність спорожнення — у «проточній» ємності вода оновлюється й не встигає замерзнути.
• Температура рідини, що надходить.
• Призначення: протипожежний запас стоїть нерухомо місяцями, технічна вода витрачається щодня.

У кожному конкретному випадку застосовують одну або кілька опцій одночасно: часткове заглиблення чи обвалування ємності, утеплення, підігрів, постійна циркуляція води.

Утеплення стінок

Бічні сторони модульних резервуарів утеплюють екструдованим пінополістиролом завтовшки 50 мм, на замовлення — 100 мм, а дах — 100 мм. Вату наклеюють по оцинкованому каркасу ємності, а зверху закривають шаром геотекстилю та вкладишем. Тобто утеплювач опиняється всередині конструкції, між металом і мембраною: він захищений від опадів, вітру й механічних пошкоджень, і його не треба окремо зашивати фасадним матеріалом.

Екструдований пінополістирол не вбирає вологу й добре працює в заглиблених та обвалованих ємностях; за потреби утеплюють і дно. Який саме матеріал і яку товщину взяти, вирішує тепловий розрахунок.

Утеплення даху

Утеплювати лише стінки немає сенсу: через відкритий дах іде значна частина тепловтрат, а на внутрішній поверхні накопичується конденсат. Тому для цілорічних вуличних резервуарів утеплюють і металевий дах. Люк обслуговування при цьому залишають доступним, а утеплення виконують так, щоб не заважати огляду ємності.

Система підігріву

Систему підігріву рідини в баку утворюють ТЕНи, температурні датчики й блок керування. Працює вона автоматично: зниження температури до критичного показника (близько +1 °C) вмикає ТЕН, а після нагріву рідини до заданої температури датчики спрацьовують і вимикають його.

Потужність підігріву добирають за тепловим розрахунком — вона має компенсувати втрати через стінки й дах за розрахункової зимової температури. Саме тому утеплення й підігрів проєктують разом: що якісніше утеплена ємність, то менша потрібна потужність ТЕНів і нижчі експлуатаційні витрати на електроенергію.

Заглиблення й обвалування

Ґрунт — хороший утеплювач. Якщо ємність заглибити частково, приблизно на 1,25 метра, додаткових підсилень каркаса не потрібно, а нижня частина резервуара опиняється в зоні стабільних температур. Обвалування — насип ґрунту по периметру ємності — працює за тим самим принципом і часто обходиться дешевше, ніж утеплювач на всю висоту стінки.

Повністю підземні резервуари взимку практично не потребують підігріву: їх комплектують лише утепленим дахом, а стінку додатково гідроізолюють.

Циркуляція як альтернатива

Якщо технологія дозволяє, найпростіший спосіб уникнути замерзання — постійна циркуляція води. Рухома вода не замерзає навіть за значних мінусів, а насос споживає менше енергії, ніж ТЕНи такої самої ефективності. Цей варіант застосовують там, де резервуар і так працює в контурі з насосною станцією.

Приклади реалізації

На газозаправному комплексі в Борисполі два протипожежні резервуари по 549 м³ заввишки 7,5 м змонтовано з утепленням і системою підігріву — пожежний запас має залишатися рідким цілий рік. Так само виконано ємності по 521 м³ в Овручі та Переяславі. Два підземні резервуари по 225 м³ у селі Коржі Київської області працюють з утепленим дахом та ізоляцією стінки мастикою, без підігріву.

Скільки це додає до вартості

Утеплення й підігрів — це окремі позиції в комерційній пропозиції. На ціну впливає площа поверхні (а отже діаметр і висота ємності), товщина утеплювача, наявність утепленого даху та потужність нагрівального обладнання. Для ємностей у приміщенні ці опції зазвичай не потрібні взагалі — це одна з причин, чому «внутрішні» резервуари дешевші за «вуличні».

Як працює утеплення всередині конструкції

У звичайному сталевому резервуарі утеплювач монтують зовні й закривають фасадним матеріалом: виходить додатковий шар, який треба обслуговувати, і який з часом набирає вологу. У модульній ємності цього немає. Послідовність шарів від вулиці всередину така: оцинкований каркас — утеплювач — геотекстиль — вкладиш — рідина. Утеплювач закритий із двох боків, на нього не потрапляє дощ і його не зриває вітер.

Побічний ефект такої схеми приємний: зовні утеплена ємність виглядає так само, як і звичайна, а діаметр майданчика не збільшується на товщину утеплення з зовнішнім оздобленням.

Коли утеплення не потрібне

Ємностям у приміщеннях — у підвалах, насосних, цехах — утеплення й підігрів не потрібні взагалі. Не потрібні вони й сезонним резервуарам, які на зиму спорожняють: для поливу, збирання дощової води, вирощування риби в теплий період. У цих випадках ємність комплектують натяжним пластиковим дахом або залишають відкритою, і вартість комплекту помітно знижується.

Часті запитання

Коли утеплення потрібне, а коли ні

Відповідь залежить не від регіону, а від того, як часто в резервуарі оновлюється вода. Практика дає три чіткі випадки:

• Вода оновлюється раз на два-три дні — частина зливається й заливається нова. Ні утеплення, ні підігріву не потрібно: вода просто не встигає замерзнути.
• Оновлення не рідше ніж раз на 7–10 днів — резервуар треба утеплити. Цього достатньо, щоб запобігти замерзанню.
• Оновлення рідше ніж раз на 10 днів — потрібно не тільки утеплювати, а й ставити систему підігріву.

Протипожежний резервуар майже завжди потрапляє у третю категорію: його запас стоїть недоторканим місяцями.

Як утеплюють

Стінки утеплюють листовим пінополістиролом або мінеральною ватою. Утеплювач наклеюють зсередини на оцинкований каркас, а потім закривають геотекстилем і вкладишем — тобто він опиняється між металом і мембраною, захищений від води й від ультрафіолету.

Дах ізолюють екструдованим пінополістиролом високої щільності: покрівля утепленого резервуара складається з двох шарів профнастилу з утеплювачем між ними.

Товщини: стінки 50 мм, на замовлення 100 мм, дах 100 мм, за потреби утеплюють і дно.

Як працює підігрів

Система складається з ТЕНів або заглибних теплових кабелів, датчиків температури й блока керування. Коли датчик показує мінімальну температуру — як правило, близько +1 °C — ТЕН вмикається. Після підйому температури на один-два градуси датчик його вимикає.

Потужність підбирають за діаметром і висотою резервуара: ряд становить 4, 8, 12, 20, 30 і 40 кВт. Розрахунок ведуть на температуру найхолоднішої п’ятиденки близько −26 °C і уточнюють під конкретні умови, розмір і товщину утеплення.

Питання, яке ставлять найчастіше — скільки це намотає. Небагато: у правильно утепленому резервуарі ТЕНи сумарно працюють не більше місяця на рік. Основні гроші економить саме утеплення, а не потужність нагрівача, тому брати ТЕН «із запасом» на неутеплену ємність — найгірший із можливих варіантів.