Izolacje techniczne i przemysłowe Współczesne technologie i aktualne wymagania prawne

Straty ciepła na przewodach instalacyjnych powodują niepotrzebne koszty, których można w dużym stopniu uniknąć dzięki zastosowaniu izolacji. Jest to szczególnie istotne, gdy występuje duża różnica temperatur pomiędzy czynnikiem transportowanym a otoczeniem.

W przypadku czynników chłodniczych pojawia się również problem wykraplania się wilgoci na ściankach zewnętrznych rur, co może nasilać ich korozję.

W zależności od specyfiki czynnika płynącego w instalacji wybierać można spośród wielu materiałów zapewniających odpowiednią ochronę zarówno przed nadmiernymi stratami ciepła, jak i wykraplaniem wilgoci, a nawet urazami mechanicznymi.

Materiały izolacyjne

W przypadku instalacji c.o. oraz węzłów ciepłowniczych powszechnie używanym materiałem jest pianka poliuretanowa, która w zależności od parametrów pracy produkowana jest jako miękka, półsztywna oraz sztywna. Dwa pierwsze rodzaje przeznaczone są przede wszystkim do stalowych i miedzianych przewodów c.o. oraz c.w.u. w budynkach mieszkalnych.

Współczynnik przewodzenia ciepła wynosi w ich przypadku 0,035–0,036 W/(m K) i stosuje się je do izolacji medium o temperaturze maks. 135°C. Twarda pianka umożliwia izolację medium o temperaturze do 140°C, cechuje się nieco niższą opornością, a współczynnik przewodzenia wynosi w tym przypadku ok. 0,037 W/m K. Jest to materiał sklasyfikowany jako nierozprzestrzeniający ognia o odporności na temperaturę 250°C.

Innym materiałem o zbliżonym zastosowaniu izolacyjnym jest spieniony polietylen. Wykorzystywany jest zwykle jako gotowy uformowany element pod konkretny rozmiar rur stalowych, miedzianych lub wielowarstwowych. W praktyce stosuje się go w formie otuliny o niewielkiej długości – 2 m lub otuliny w zwojach znacznie dłuższych – np. 10, 15 lub 20 m. Jedną z funkcji pianki jest redukcja hałasu, przez co chętnie jest ona stosowana jako izolacja rur kanalizacyjnych, wygłuszając dźwięki o ok. 11–15 dB.

Skuteczną ochronę przed kondensacją pary wodnej, która może pojawiać się w przypadku instalacji chłodniczych lub przemysłowych, stanowi kauczuk syntetyczny. Jest on elastyczny i charakteryzuje go zamknięta struktura komórkowa, dobrze reaguje na wahania temperatury, jest też wytrzymały na wpływ promieniowania UV czy substancji chemicznych.

Jego główną zaletą jest zapobieganie kondensacji wilgoci, a także duża wytrzymałość na urazy mechaniczne. Współczynnik oporu przeciw dyfuzji pary wodnej m w przypadku tego materiału przekracza 10 000, a niski współczynnik przewodzenia ciepła l, na poziomie 0,036-0,040, pozwala stosować kauczuk również w ogrzewnictwie.

Kanały wentylacyjne, podobnie jak instalacje wodne, również wymagają odpowiedniej izolacji, nie tylko cieplnej, ale też akustycznej. Producenci oferują gotowe panele, które umożliwiają szybki i łatwy montaż układów instalacji powietrznych bezpośrednio na budowie. Połączenie wełny mineralnej ze specjalnymi warstwami nośnymi pozwala uzyskać dobrą izolację akustyczną przewodów i zachować wysokie wymagania higieniczne.

Powłoka kanału składa się z siatki szklanej pokrytej warstwą aluminium, a wewnętrzna część wykonana jest z tkaniny z włókna szklanego. Panel wyposaża się we wpusty oraz zakładki, które umożliwiają wykonanie szczelnych połączeń pomiędzy poszczególnymi elementami. Współczynnik przewodzenia ciepła w zależności od temperatury transportowanego powietrza wynosi dla tego rodzaju izolacji ok. 0,033–0,038 W/(m K), klasa reakcji na ogień to A2-s1,d0, a izolacyjność akustyczna a_w – 0,80.

Zbiorniki przemysłowe, obudowa kotłów, elektrofiltrów, cystern czy kanałów spalinowych wymaga izolacji innego rodzaju. Szczególnie istotnym parametrem jest wytrzymałość na wysoką temperaturę, a także niska wrażliwość na drgania, np. podczas pracy urządzeń. Dla takich przypadków rozwiązaniem mogą być maty izolacyjne z wełny mineralnej otrzymane z wełny szklanej pokryte zbrojoną folią aluminiową.

Pozwala to uzyskać wyższą sprężystość i odporność na drgania przy zachowaniu odpowiedniej lekkości izolacji i odporności na wysokie temperatury. Produkt można stosować dla urządzeń lub kanałów, które nagrzewają się do wysokiej temperatury, od 250 do nawet 640˚C ciągłego obciążenia, w zależności od rodzaju maty. Deklarowany współczynnik przewodzenia ciepła maty wynosi ok. 0,034–0,039 W/(m K), a jej grubość to 30–100 mm.

Cechą wspólną izolacji technicznych jest zapewnianie estetyki instalacji. Przewody prowadzone w wyeksponowanych w budynku miejscach nie są dekoracją – wręcz przeciwnie, użytkownik stara się je ukryć. Wiele izolacji nie tylko spełnia praktyczne funkcje, ale i estetycznie wygląda. Zastosowanie folii aluminiowej jako zewnętrznej warstwy poprawia wygląd zewnętrzny izolacji, a także ułatwia jej czyszczenie i konserwację.

Aktualne wymagania

Dobierając izolację do przewodów instalacji HVAC, należy mieć na względzie oprócz wiedzy technicznej i oferty producentów również aktualne wymagania prawne. Dyrektywa 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków spowodowała m.in. zmiany w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1], dotyczące izolacji cieplnej przewodów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Przeczytaj także: Nowe regulacje dla izolacji przewodów HVAC >>

Zostały w nim zawarte wymagane minimalne grubości izolacji dla poszczególnych rodzajów przewodów przy przyjętym współczynniku przewodzenia ciepła l = 0,035 W/m · K [2]. Jeżeli materiał charakteryzowany jest przez inną wartość tego współczynnika, należy dokonać stosownych przeliczeń.

Osiągnięcie wysokiej efektywności energetycznej budynków jest możliwe dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów, które zmniejszając zapotrzebowanie na energię, wpływają na obniżanie kosztów użytkowania oraz emisji zanieczyszczeń. Producenci, starając się wyjść naprzeciw oczekiwaniom inwestorów, wprowadzają na rynek nowe materiały, które charakteryzują się już nie tylko wysoką izolacyjnością, ale również odpornością na urazy mechaniczne, a także wygodnym montażem.

kr

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. (DzU nr 75/2002, poz. 926, z późn. zm.).
2. Miros A., Izolacje techniczne – grubość izolacji oraz charakterystyka współczesnych materiałów izolacyjnych, „Izolacje” nr 3/2013.
3. Materiały firm: Armacell, Isover, NMC, Steinbacher Izoterm, Ursa.
4. www.rynekinstalacyjny.pl