Теплоизоляция внутренних трубопроводов позволяет не только экономить энергоресурсы, но и увеличивать срок эксплуатации труб, защищая материал, из которого они произведены, от внешних воздействий. Однако, применение изоляции требует от проектировщиков, монтажников и других специалистов грамотного подхода к подбору утеплителя и конструкции системы. Об этом — в предлагаемой статье.
Основное назначение технической теплоизоляции – свести к минимуму нежелательный теплообмен между рабочей и окружающей средами (табл. 1). Этим достигается снижение энергетических затрат на подогрев (охлаждение) теплоносителя (хладагента) и повышается энергоэффективность системы. Другая важная задача – защита оборудования. В зависимости от области применения, техническая изоляция препятствует размораживанию системы или образованию конденсата на поверхности (для этого необходимо, чтобы температура на внешней поверхности изоляционного покрытия была выше точки росы), воздействию агрессивных сред. Наряду с вышеперечисленными основными задачами решаются и другие: гидро- паро и шумоизоляция, защита микроклимата жилых и рабочих помещений от непредусмотренных воздействий со стороны теплового или холодильного оборудования и трубопроводов, безопасность случайного контакта человека с горячей или холодной поверхностью.
Материалы для теплоизоляции внутренних систем отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования индивидуальных, общественных, промышленных зданий отличаются друг от друга стоимостью, эксплуатационными и потребительскими характеристиками. Выбор конкретного материала определяет его назначение. Так, в одних случаях на первое место выходит термическая стойкость теплоизоляции, в других – водонепроницаемость, в третьих – способность теплоизоляции обеспечить расчетные параметры при работе в режиме пиковых нагрузок и т.д.
Наиболее распространенными сегодня теплоизоляционными материалами, которые применяются на трубопроводных системах, являются теплоизоляция из вспененного полиэтилена, вспененного каучука и минеральной ваты. Каждый из этих материалов имеет свои особенности, определяющие преимущественную сферу применения.
Общие качественные характеристики
Эксплуатационные возможности теплоизоляционных материалов, прежде всего, определяются их теплопроводностью. Для количественной характеристики этого параметра введен коэффициент теплопроводности (λ, Вт/м·K), равный количеству теплоты, проводящейся за 1 с через 1 м3 материала, при разности температур на его противоположных поверхностях 1°С.
Несмотря на то, что теплоизоляционные материалы различаются внутренней структурой, общим для всех является наличие в ее объеме многих воздушных полостей, стенки которых образуют волокна или поры, а воздух внутри этих полостей преимущественно и выполняет функцию теплоизоляции. Поэтому такие материалы еще называют газонаполненными. Так как процентное содержание воздуха в разных изоляционных материалах всегда велико (80–99%), теплопроводность их отличается незначительно (табл. 2). Коэффициент теплопроводности возрастает с повышением температуры, поэтому сравнивать их по этому параметру можно только в одинаковых температурных условиях.
Теплоизоляция из вспененного полиэтилена используется чаще всего.