Modernizacja izolacji termicznych

Wiele zakładów przemysłowych podejmuje działania modernizacyjne instalacji i dochodzi do etapu izolacji. Powstają wtedy pytania, czy stara, niekiedy 20-to lub 30-to letnia izolacja, spełnia nadal swoje funkcje, czy lepiej wymienić ją na nową?

Przede wszystkim trzeba pamiętać o tym, że w ostatnich czasach wzrosła świadomość poszanowania energii, co oznacza między innymi ograniczanie strat ciepła do minimum. Można je uzyskać poprzez zastosowanie wysokosprawnych systemów, kogenerację, automatyzację, ale również poprzez zastosowanie ekonomicznej grubości izolacji, która równoważy koszty materiałowe i długotrwałą eksploatację, przy uwzględnieniu rosnących cen energii. W porównaniu do wymienionych wcześniej systemów, izolacja stanowi niewielki koszt, a zarazem duży potencjał na drodze do efektywnego gospodarowania energią.

Jak zatem oszacować skuteczność istniejącej izolacji?

Najbardziej skuteczną metodą jest sprawdzenie z jakimi rzeczywistymi stratami ciepła mamy do czynienia na pracującej instalacji ze starą izolacją (ile ciepła emitowane jest do otoczenia), a następnie biorąc pod uwagę czas eksploatacji (zazwyczaj kilkanaście lat) i cenę jaką płaci się za energię cieplną, należy przeliczyć ile kosztuje tracona energia. Pieniądz zazwyczaj najlepiej obrazuje stratę. Dokonanie pomiaru strat ciepła najlepiej wykonać przed planowaną modernizacją, bo daje ono lepsze postrzeganie problemu i możliwości korekty, np. wymianę izolacji, zwiększenie jej grubości, wymianę uszkodzonego lub skorodowanego płaszcza. Po przeprowadzonej modernizacji zalecane jest wykonanie pomiaru sprawdzającego.

Podejście kompleksowe

Kompleksowe przeprowadzenie pomiarów, przed i po modernizacyjnych, pozwala z dużą dokładnością oszacować korzyści ekonomiczne przeprowadzonych prac, tempo zwrotu inwestycji (to potrafi być naprawdę szybkie), a także efekty środowiskowe (np. ograniczenie emisji). Rzetelne wykonawstwo i dalsze regularne przeglądy przez służby utrzymania ruchu dopełniają działania ku poprawie efektywności energetycznej.

Warto przy tym dodać, że dzięki rozwojowi technologii, właściwości materiałów izolacyjnych (np. szeroko stosowanej w przemyśle i energetyce skalnej wełny mineralnej) zmieniły się znacznie na przestrzeni kilkudziesięciu lat w porównaniu z tzw. starą wełną żużlową. Dotyczy to szczególnie przewodności cieplnej w wysokich temperaturach. Nawet, jeżeli z powodu ograniczonej przestrzeni wokół instalacji nie jest możliwe zwiększenie grubości izolacji, to wymiana ponad 20-to letniej izolacji na nową, przy zachowaniu tej samej grubości, skutkuje zmniejszeniem strat ciepła nawet do 30%.

Bycie liderem zobowiązuje

Rola lidera na rynku materiałów izolacyjnych nie może ograniczać się do dostawy materiału na miejsce budowy. Liczy się wiedza ekspercka obecna na każdym etapie procesu sprzedażowego, która stanowi platformę do dyskusji z inwestorem, projektantem, wykonawcą, inspektorem, kierownikiem budowy. W obszarze modernizacji niewątpliwie pomocny jest serwis techniczny świadczący profesjonalne doradztwo z zakresu izolacji, wspomagany narzędziami pomiarowymi.

↓ Poniżej kilka praktycznych przykładów ↓

Pomiary kamerą termowizyjną

Fot. 1a Niezaizolowany zawór

Fot. 1a Niezaizolowany zawór.

Fot. 1b Ten sam niezaizolowany zawór w obrazie podczerwieni

Fot. 1b Ten sam niezaizolowany zawór w obrazie podczerwieni.

Warunki pomiaru: wilgotność 50%, temperatura otoczenia 22°C, maksymalna zarejestrowana temperatura obiektu 194,9°C.

Zalecenia: konieczne wykonanie izolacji zaworu ze względu na obowiązek zapewnienia ochrony osobistej (zgodnie z przepisami bezpieczeństwa pracy temp. na powierzchni powinna wynosić < 50°C) oraz z uwagi na ograniczenie start ciepła do otoczenia.

Wykonanie: izolacja zaworu w postaci kaptura wypełnionego skalną wełną mineralną powinna ułatwiać jego demontaż i ponowny montaż po przeprowadzeniu regulacji zaworu.

Przykładowe oszczędności z izolacji 1 zaworu*

Warunki brzegowe:

  • średnica: DN 150,
  • temperatura medium: 220°C,
  • temperatura otoczenia: 20°C,
  • warunki wiatrowe: średnie.

Straty energii przy braku izolacji (w skali rocznej): 2900€

Oszczędności przy zastosowaniu izolacji (w skali rocznej): 2300€

Koszt izolacji: ok. 200€

Czas zwrotu inwestycji: poniżej 2 miesięcy.

*Przykładowe oszczędności izolacji jednego zaworu dla danych warunków brzegowych opracowane przy współpracy National College of Technical Instruction (NCTI) i Fédération Européenne des Syndicats d’Entreprises d’Isolation (FESI).

Pomiary strat ciepła

Fot. 2 Sposób wykonania izolacji zaworu

Fot. 2 Sposób wykonania izolacji zaworu.

Warunki pomiaru: temp. medium. 375°C, temperatura powierzchni płaszcza ochronnego 68,3°C (znacznie powyżej bezpiecznych 50°C) , temperatura otoczenia 26,3°C, punkt rosy 10,4°C, prędkość wiatru 0,1m/s, straty ciepła 478,1 W/m² (w znacznym stopniu przekraczają zalecaną wartość 150 W/m²).

Zalecenia: natychmiastowy przegląd instalacji w celu lokalizacji punktów strat ciepła, zwiększenie grubości izolacji, usunięcie nieszczelności w płaszczu zewnętrznym, które mogą być przyczyną korozji i zwiększonych strat ciepła w wyniku zawilgocenia izolacji.

Fot. 3 Punkt pomiarowy strat energii cieplnej na rurociągu pionowym usytuowanym na zewnątrz budynku

Fot. 3 Punkt pomiarowy strat energii cieplnej na rurociągu pionowym usytuowanym na zewnątrz budynku.

Jak widać w praktyce na powyższych przykładach, potencjał wzrostu efektywności energetycznej wynikający z zastosowania izolacji termicznej jest ogromny. Należy pamiętać, że równie ważna jak izolacja, jest fachowa wiedza oraz prawidłowy sposób montażu izolacji, a w dalszej perspektywie jej regularna konserwacja oraz utrzymanie. Dopiero tak połączone działania pozwalają osiągnąć założone cele środowiskowe i ekonomiczne w stosunkowo krótkim czasie.

Serwis pomiarowy w ramach doradztwa

Dział Serwisu Technicznego ROCKWOOL Technical Insulation dysponuje rejestratorem danych z sondami badawczymi służącym do sprawdzania strat ciepła na instalacjach. Urządzenie to pozwala sprawdzić w czasie rzeczywistym warunki otoczenia oraz straty ciepła na instalacjach pracujących w wysokich temperaturach. Ponadto przy wykonywaniu pomiarów stosuje się także pirometr oraz kamerę termowizyjną w celu zidentyfikowania newralgicznych punktów instalacji, mostków termicznych czy nieszczelności. Opomiarowaniu podlegają również miejsca z poprawną izolacją celem potwierdzenia jej skuteczności.

Efektem pracy są raporty z Inspekcji Energetycznej, a w nich pełen opis punktów pomiarowych, szczegółowe wykresy, wyniki obserwacji, kalkulacje strat energii oraz zalecane działania zmierzające ku poprawie efektywności energetycznej. Dokumentacja taka może stanowić argument do podjęcia decyzji o modernizacji instalacji.

Bezpośredni kontakt do Działu Serwisu Technicznego podany jest na stronie www.rockwool-rti.com

Oprac.: Patrycjusz Ploszka, art. zredagowany na podstawie materiałów firmy ROCKWOOL Technical Insulation

Fot.: ROCKWOOL Technical Insulation