Instalacje przemysłowe a izolacje oszczędzające ciepło i chłód

Sporządzenia audytu przedsiębiorstw wymaga dyrektywa 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej. Krajowe wdrożenie tego wymagania jest zawarte w ustawie o efektywności energetycznej z 20 maja 2016 r. w rozdziale pt. Zasady przeprowadzania audytu energetycznego przedsiębiorstwa.

Dyrektywa nakazuje krajom członkowskim UE utworzenie programu zachęt i wsparcia finansowego dla małych i średnich przedsiębiorstw, aby przeprowadzały audyty energetyczne. Duże przedsiębiorstwa mają obowiązek sporządzania audytu energetycznego co cztery lata. Pierwszy termin na sporządzenie takich audytów minie 30 września 2017 r. Obowiązek ten nie dotyczy przedsiębiorstw, które mają wdrożony system zarządzania energią wg właściwych norm lub system zarządzania środowiskowego.

Audyt energetyczny przedsiębiorstw powinien obejmować: zaopatrzenie w energię (źródła i sieci, nośniki, źródła odnawialne); zastosowanie energii w obiektach i systemach technicznych, ich modernizację lub wymianę; eksploatację (monitoring, przeglądy, konserwację, organizację obsługi); taryfy i umowy z dostawcami; zachowanie użytkowników, ich instruowanie i szkolenie. Jednak ustawa nie określa szczegółowo formy i treści audytu przedsiębiorstwa i nie zawiera delegacji do wydania takiego rozporządzenia. W przeprowadzaniu audytów w przedsiębiorstwach pomocna może być norma PN-EN 16247 Audity energetyczne (szerzej o tym pisaliśmy w RI 6/2016). Największego potencjału oszczędności w przedsiębiorstwach upatruje się m.in. w instalacjach przemysłowych z ciepłym i zimnym medium.

Nie przegap: Targi 4INSULATION 2017

Do niedawna nie doceniano roli izolacji przemysłowych, zarówno w ujęciu technicznym, jak i ekonomicznym, a zwłaszcza ekologicznym. Obecnie rzadko zdarzają się inwestycje, w przypadku których kwestie izolowania są brane pod uwagę dopiero podczas rozruchu instalacji i tym samym nie ma już czasu na najlepsze rozwiązania. Niemniej potencjał oszczędności ciepła i chłodu w obiektach i instalacjach przemysłowych, zwłaszcza tych starszych, jest nadal duży, począwszy od chłodnictwa, poprzez ciepłownictwo i energetykę, po metalurgię, przemysł chemiczny i petrochemiczny.

We współczesnych systemach izolacji przemysłowych dąży się przede wszystkim do osiągnięcia jak najniższej wartości współczynnika przewodzenia ciepła i grubości izolacji przy jednoczesnej wysokiej porowatości zamkniętej. Kolejny kierunek działań producentów to ograniczanie absorpcji wilgoci z otoczenia i zwiększanie żywotności przy zachowaniu początkowych właściwości fizycznych. Innym kierunkiem prac jest zapewnienie skutecznej i trwałej osłony izolacji (płaszcza) chroniącej przed działaniem zewnętrznych czynników mechanicznych i wilgoci. Obok tradycyjnych blach stalowych i aluminiowych stosowane są tu też tworzywa.

Najważniejszym kryterium doboru izolacji przemysłowych jest utrzymanie zadanej temperatury medium wewnątrz instalacji czy w urządzeniu, zapewniającej ich prawidłowe działanie, a następnie oszczędność energii oraz temperatura zewnętrzna izolacji (BHP). Różnorodność kształtów i rozmiarów sprawia, że do izolowania w przemyśle używa się wielu materiałów. Są to m.in. izolacje z wełny mineralnej i ogniotrwałe izolacje ceramiczne, pianki PUR i PIR, styropian, spieniony kauczuk, wyroby ze szkła piankowego, aerożele, materiały krzemionkowe i silikatowe, a nawet izolacje próżniowe. Oprócz wyboru materiału ważne jest określanie ekonomicznej grubości izolacji.

Podczas projektowania brane są pod uwagę różne kryteria, jak wspomniane kryterium zapewnienia sprawnego przebiegu procesów oraz bezpiecznej temperatury na płaszczu ochronnym izolacji. Do 2013 r. w przepisach BHP widniał zapis mówiący, że urządzenia i instalacje pracujące z czynnikiem o temperaturze wyższej niż 60°C powinny być wyposażone w izolację termiczną, tak zaprojektowaną i utrzymaną, aby temperatura zewnętrzna na jej powierzchni w miejscach dostępnych nie przekraczała 60°C.

Kwestie izolacji przemysłowych w zakresie ochrony ciepło- i zimnochronnej montowanej na urządzeniach i obiektach przemysłowych oraz energetycznych, takich jak: rurociągi, aparaty, zbiorniki technologiczne i magazynowe, opisuje norma PN-B-20105:2014-09 Izolacja cieplna wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych. Wymagania dotyczące projektowania, wykonania i odbioru robót. Norma ta (Załącznik A) ustala dopuszczalną maksymalną temperaturę powierzchni zewnętrznej płaszcza ochronnego izolacji na poziomie 50°C, a w zakresie określania grubości izolacji odsyła do normy PN-EN ISO 12241:2010 Izolacja cieplna wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych. Zasady obliczania. Ta ostatnia zawiera szczegółowe zasady obliczania właściwości wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych związanych z przenoszeniem ciepła. Podaje też szczegółowe zasady obliczania parametrów istotnych przy projektowaniu instalacji przemysłowych, w tym: zmian temperatury w rurach i zbiornikach, czasów chłodzenia i zamarzania, wpływu mostków cieplnych oraz strat ciepła. Opisuje również sposób wyznaczania grubości izolacji termicznej przy zakładanej docelowej temperaturze płaszcza zewnętrznego [2].

W procesie określania grubości izolacji instalacji przemysłowych ważna jest informacja producenta o wartościach współczynnika przewodzenia ciepła w całym zakresie temperaturowym w postaci deklarowanej krzywej zależności od temperatury. Przedział stosowania niektórych izolacji jest bowiem bardzo szeroki, np. do 700°C. Krzywa ta jest wymagana w deklaracji własności użytkowych wyrobu, aby móc go wprowadzić na rynek. O tym, jak dobierać izolacje przemysłowe, szerzej pisać będziemy w kolejnych numerach „Rynku”. 

wj

Literatura

1. Robakiewicz M., Czarnecki M., Audyty energetyczne przedsiębiorstw i procedura wg PN-EN 16247, „Rynek Instalacyjny” nr 6/2016.
2. Miros A., Grubości termoizolacji w instalacjach technicznych i przemysłowych, „Rynek Instalacyjny” nr 11/2015.
3. Borkowski R., Izolacje termiczne w zastosowaniach przemysłowych, „Izolacje” nr 10/2014.

Czytaj też: Następny krok w izolacji wymaga rewolucji technologicznej >>>