Техническая термоизоляция третьего поколения

Основные области применения термоизоляции из вспененного синтетического каучука .
Техническая термоизоляция третьего поколения.
Сейчас в начале 21 века встретить "специалиста" полностью отрицающего необходимость применения термоизоляционных материалов уже трудно, но возможно.

Стоимость технической термоизоляции не превышает 0.5 - 1% от стоимости используемого оборудования. Но именно правильное применение термоизоляции в нужном месте и в нужное время значительно сократит издержки на эксплуатацию, сохранит тепло или холод, уменьшит коррозию, агрегаты будут функционировать в расчетном режиме, будет полностью гарантирована работоспособность оборудования, стоимость которого часто составляет десятки и даже сотни тысяч долларов.

Чаще приходится встречаться с такой точкой зрения (как всегда "технически" обоснованной, опирающейся на "экономические" расчеты): термоизоляция нужна, применение ее предусмотрено в проектах и сметах. Но при выборе изоляции преобладает мнение, что изоляция – материал как бы не основной, второго сорта.

Т.е. можно поставить и попроще, и подешевле. В частности взять материал с низким показателем μ-фактора. Аргументы могут быть разные, но результат один: "скупой платит дважды".

Солидное предприятие, имеющее имя, заботящегося о своей репутации, никогда не пойдет на применение некачественного термоизоляционного материала. Именно на таких и рассчитана термоизоляция компании "Wilhelm Kaimann Gmbh & Co.", Hovelhof, Германия.
1.

Морозильное оборудование. Кондиционеры.
Вспененный синтетический каучук марки Kaiflex ST как термоизоляционный материал обладает уникальным сочетанием свойств.

Благодаря высокому коэффициенту сопротивления диффузии водяного пара (μ-фактор ≥ 7000) изоляция марки Kaiflex ST (теплопроводность λ = 0.036 Вт/м/°С при 0°С, диапазон рабочих температур от -200 до +115°С) почти идеально подходит для агрегатов, камер и трубопроводов, работающих в области отрицательных температур. В условиях, когда температура теплоносителя ниже 0°С, на первом плане уменьшение тепловых потоков из окружающей среды к теплоносителю или внутрь охлаждаемого объема.

Использование в морозильной и холодильной технике материалов с показателем μ-фактора менее 5000 недопустимо. Термоизоляция с недостаточно высоким показателем μ-фактора с течением времени набирает влагу (теплопроводность воды или льда в сотни раз превышает теплопроводность материала термоизоляции - в нашем случае – вспененный синтетический каучук), и дрейф теплопроводности термоизоляции может достигать нескольких процентов в год.

А это, в свою очередь, не только дополнительные теплопотери, но также еще и опасность повреждения (частичного разрушения) как самой термоизоляции, так и защищаемых ею поверхностей. Например, в результате циклических знакопеременных нагрузок при фазовом переходе воды из жидкости в твердое состояние и дальнейшем ее аномальном поведении при снижении температуры ниже +4°С.

При наличии слоя изоляции достаточной толщины и качества (для морозильных и холодильных установок - это не менее 25 мм синтетического каучука) на поверхностях теплообмена не образуется иней, нет обледенения. Вследствие чего: во-первых, уменьшаются потери холода, т.е. холодопроизводительность агрегатов во время всего срока эксплуатации остается на проектном уровне (в соответствии с технической документацией производителей), во-вторых, уменьшается время вынужденных простоев оборудования на проведение дополнительных работ по разморозке (каждая хозяйка – владелица домашнего холодильника или морозильной камеры знает, что эту технику надо периодически останавливать и размораживать, иначе эффективность работы падает, нет "холода").

Т.е. уменьшаются сроки окупаемости оборудования и издержки на ремонтные работы. И, наконец, в-третьих, не увеличивается время работы электроагрегатов морозильников и холодильников. А, значит, сокращаются расходы на электроэнергию.

В случае применения термоизоляции низкого качества или ее отсутствия электродвигатели холодильников и морозильников будут работать почти непрерывно для удержания заданных параметров по температуре. Для бытового холодильника все это может быть и не актуально, но если Ваша профессия связана с производством, удержанием и транспортировкой холода, то экономический эффект от применения технической термоизоляции весьма значителен.

Бытовые и промышленные кондиционеры – примета времени. Россиянам хорошо известны имена по крайней мере десятка фирм, производящих кондиционерное оборудование.

Для бытовых кондиционеров (сплит-систем) используется в основном трубчатая изоляция малых диаметров и толщин, зато расход ее идет на десятки километров. Применяется термоизоляция и больших диаметров, когда речь, например, заходит о чиллерах.

Настоящих мини-заводах по производству тепла или холода, способных обеспечить комфортные условия проживания и работы комплекса многоэтажных зданий. Стоимость подобного оборудования в сотни раз превышает затраты на термоизоляцию. Так стоит ли чрезмерно экономить, когда работоспособность Ваших холодильников и кондиционеров может зависеть от затрат на изоляционные материалы?

Основные потребители термоизоляции – заводы по хранению и переработке молока и мяса. Хранилища продуктов. Пивные и хлебозаводы. Крупные торговые предприятия. Спортивные сооружения с искусственными ледовыми полями.

Предприятия, связанные с установкой и обслуживанием бытовых кондиционеров. И прочее.
2. Холодное водоснабжение. Канализация.

Вентиляция.
Трубопроводы с горячей и холодной водой, канализация любой многоэтажки – это сотни метров трубопроводов в основном малых диаметров от 0.5 до 4 дюймов.

Тысячами метров измеряется протяженность технических трубопроводов крупного жилого или промышленного комплекса. Приповерхностный слой почвы городов на глубину до 5-7 метров пронизан пучками коммуникаций.

Еще 10 - 12 лет назад основным материалом труб была низкоуглеродистая сталь. Легкая добыча для коррозии, учитывая условия, в которых эксплуатируется материал трубопроводов. Средний срок службу таких коммуникаций не превышал 10 лет.

Но на практике трубы несли свою бессменную вахту вплоть до полного разрушения. Делать трубы из нержавеющих сталей дорого и далеко не по карману каждому строителю.

Применение труб из металлопластика или полимеров (более долговечных и главное коррозионностойких) в современном строительстве – настоящая революция. Но современные материалы не решают задач потерь тепла и отпотевания. Термоизоляция и здесь необходима.

Снизить, а в ряде случаев полностью исключить, ущерб от возможных аварий в бытовых и промышленных системах холодного водоснабжения (температура воды 7 - 9°С) и канализации, изготовленных из сталей, можно и нужно применив техническую термоизоляцию трубопроводов. Основная задача здесь – защита от возможности коррозии.

Слой вспененного синтетического каучука марки Kaiflex ST позволит полностью убрать такое явление, как отпотевание канализационных труб и труб с холодной водой. Они перестанут "плакать" и тогда интенсивность ионного обмена в местах контакта электроотрицательных пар: железа и других металлов (в частности меди из сплавов которой в основном изготавливается сантехническая арматура) падает.

Точка росы (температура при которой при заданном давлении начинается фазовый переход первого рода из пара в жидкость) в этом случае перемещается с поверхности теплообмена внутрь слоя изоляции и влага на поверхностях теплообмена не выступает. И трубы и поверхность термоизоляции остаются сухими.

Теплопотери сводятся к приемлемому минимуму. Налицо экономия средств сразу по нескольким статьям эксплуатационных расходов.

Вентиляционные системы заслуживают отдельного рассмотрения. За последние 10 -15 лет производство вентиляционного оборудования переживает настоящий бум. Вентиляционные коммуникации современного здания пронизывают его от подвала до чердачных помещений.

Топология этих систем настолько сложна, что занимает не один десяток листов в любом современном проекте. Спецификация используемого оборудования также может быть очень большой.

Установка и дальнейшая эксплуатация вентиляции – это задача как правило специальных служб. В отличие от систем водоснабжения и канализации системы вентиляции изготавливаются из современных материалов с учетом последних технических достижений.

Каждый второй голливудский герой рано или поздно попадает в вентиляционный короб, где переживает незабываемые приключения, борясь и побеждая самых невероятных врагов и преодолевая коварные препятствия в виде воздушных потоков и вентиляторы. Но и у вентсистем есть коварный враг в виде коррозии и менее значительная опасность – вибрация и шумы.

О преодолении коррозии и уменьшении теплопотерь на примере холодного водоснабжения и канализации. Здесь же необходимо упомянуть о еще одном замечательном свойстве немецкой термоизоляции. Она - очень хороший звукоизолятор (не менее 35 дБ).

Для облицовки поверхностей воздуховодов, стен отдельных помещений и для уплотнения фланцев применяется специально выпускаемый материал в виде листов с самоклеющейся поверхностью Kaiflex ST-SK. Наличие уже нанесенного клеящего слоя значительно сокращает трудозатраты при монтаже термоизоляции

Основные потребители термоизоляции в этой категории – предприятия ЖСК, строительные организации, спортивные сооружения. Специальные технические объекты: вокзалы, аэропорты, морские и речные терминалы. И прочее.
3.

Горячее водоснабжение. Отопление.
Для горячего водоснабжения (температура теплоносителя +70 - 90°С) более важна задача сохранения тепла и поддержания температуры воды на заданном уровне. Для коммунальных систем – не менее 65°С.

Задача непростая, если учитывать различие в климатических условиях на территории России, сезонные и суточные колебания температур. Снизить потери тепла и предотвратить возможность получения травм от случайного прикосновения к теплообменным поверхностям.

Повторяться не будем. О теплоизоляционных свойствах материалов производимых на заводе "Wilhelm Kaimann Gmbh & Co." в Германии мы уже говорили выше, когда речь шла о морозильном оборудовании и кондиционировании.

Хотя задача здесь прямо противоположная – не допустить потери тепла от теплоносителя в окружающую среду. Можно было бы не выделять в отдельную категорию отопление и горячее водоснабжение, если бы не возможность упомянуть о термоизоляционном материале Kaiflex МТ (диапазон рабочих температур от -40 до +175°С), специально разработанного и выпускаемого для высокотемпературных тепловых сетей.

Основные потребители термоизоляции здесь – теплоцентрали, котельные, тепловые пункты, бытовые котлы. И прочее.
Еще несколько слов на тему применения и выбора термоизоляции.

Расчет толщины слоя защитной изоляции во всех случаях производится исходя из конкретных условий с использованием стандартной методики, разработанной специалистами компании "Wilhelm Kaimann Gmbh & Co.", Hovelhof, Германия. Компьютерная программа KaiCalc позволяет за считанные секунды решать прямую и обратную задачу теплопроводности (одномерную линейную стационарную с линейными граничными условиями).