Rury izolowane aerożelem – nowe oblicze izolacji

Polska technologia, proste rozwiązania, zaskakujące rezultaty

Obecnie cywilizowany świat pracuje nieustannie  nad poszukiwaniami nowych form pozyskiwania energii elektrycznej i ciepła. Ostatnie 20 lat trudno nazwać już ewolucją, to bardziej przypomina rewolucję energetyczną. Przykładowo w latach 90. ubiegłego wieku stosowanie gazowych kotłów atmosferycznych było wręcz standardem, obecnie powszechne w użyciu są kotły kondensacyjne, które są już zastępowane przez pompy ciepła. W tym dynamicznym rozwoju i poszukiwaniu coraz to doskonalszych technologii nie należy zapominać o prostych i niezawodnych rozwiązaniach ograniczających straty ciepła na jego przesyle, czyli materiałach izolacyjnych i ich niebagatelnej roli. Przykładowo zastosowanie bardzo dobrej aerożelowej izolacji przynosi użytkownikowi wymierne korzyści finansowe. Jak wysokie są to korzyści, przekonajmy się na podstawie konkretnych przykładów.
  Nowa generacja rur preizolowanych aerożelem

Materiały izolacyjne na bazie aerożelu zostały opracowane kilkadziesiąt lat temu na potrzeby lotów kosmicznych i techniki wojskowej. Od lat 80. ubiegłego wieku są one już dostępne także w zastosowaniach cywilnych. Do jego cennych właściwości należy w pierwszej kolejności niski współczynnik przewodzenia ciepła na poziomie λ = 0,017 W/(m∙K) – tj. średnio 2,8 razy mniej niż popularne materiały izolacyjne stosowane obecnie. Dodatkowym atutem aerożelu jest jego długa żywotność porównywalna z żywotnością budynku i szeroki zakres temperatury roboczej od -200°C do +200°C. Ponadto jest materiałem niepalnym.
Jak ważnym jest niski współczynnik przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego świadczą o tym wartości jednostkowych strat ciepła (UR) w [W/(m·K)]) typowych zaizolowanych rur Pex-Al-Pex przeznaczonych do transportu i cyrkulacji c.w.u. W tym celu w tabeli 1 zestawiono rury zaizolowane aerożelem o grubości ga = 5 mm o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,017 W/(m·K), natomiast w tabelach 2 i 3 zamieszczono równoważne w zakresie jednostkowych strat ciepła UR rury zaizolowane materiałem o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,035 W/(m∙K) oraz λ = 0,048 W/(m∙K).

Preizolowane rury do ciepłej wody użytkowej nowej
generacji zaizolowane matą aerożelową ze szczególnie
niskim własnymi stratami ciepła. Bazą EverWarm są rury
5-warstwowe Pex-Al-Pex o wymiarach: Ø16×2 mm oraz
Ø20×2 mm, z atestem PZH zaizolowane matą aerożelową
o grubości izolacji 5 lub 10 mm. Maks. temperatura pracy:
95°C, maks. ciśnienie robocze: 10 bar, kolor biały

Należy zwrócić uwagę, że wymagana, równoważna grubość izolacji w tych przypadkach (tabela 2 i 3) jest znacznie większa niż wynika to z porównania samych tylko współczynników przewodzenia ciepła (λ). Dość wymownie ilustruje to zestawienie rysunków, w których zachowano proporcję skali pomiędzy tymi rozwiązaniami.
Analogicznie w tabeli 4 zestawiono rury zaizolowane aerożelem o grubości ga = 10 mm o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,017 W/(m·K) natomiast w tabelach 5 i 6 równoważne w zakresie jednostkowych strat ciepła UR rury zaizolowane innym materiałem o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,035 W/(m∙K) oraz λ = 0,048 W/(m∙K).
W tej analizie porównawczej zestawienie rysunków jest szczególnie wymowne. Należy zwrócić uwagę, że w przypadku grubości izolacji z aerożelu ga = 10 mm (tabela 4) średnice rur wraz z izolacją nie nastręczają problemu z ich montażem w kanałach, wylewkach etc. Jednakże w porównaniu do równoważnych rozwiązań tj. z zastosowaniem izolacji o współczynniku przewodzenia ciepła λ = 0,035 W/(m∙K) oraz λ = 0,048 W/(m∙K) (tabela 5 i 6) ich ułożenie w wielu przypadkach będzie kłopotliwe albo wręcz niemożliwe.

Wymierne korzyści dla użytkowania

Podstawową kwestią, jaka powstała w trakcie omawiania poprzednich zagadnień jest szeroko rozumiana opłacalność zastosowania rur preizolowanych aerożelem. W tym celu przedstawiono poniżej przykłady świadczące dość wyraźnie i dobitnie, że inwestycja w rury preizolowane aerożelem to bardzo efektywnie zainwestowane środki.

Pełna wersja artykułu wraz z analizą oszczędności uzyskanych dzięki zastosowaniu izolacji aerożelowej w InstalReporterze 5/2016 (plik do pobrana na górze artykułu)

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 4/2017 6/2016 2/2016