Wciąż niedoceniana rola izolacji

Straty energii na rurociągach cieplnych wynikające z wadliwej izolacji lub jej braku, w dużych przedsiębiorstwach potrafią pochłaniać grube mln złotych w skali roku. Dziś już nikt nie wyobraża sobie takich instalacji bez odpowiednio dobranej i zamontowanej izolacji. A jednak. Istnieją jeszcze systemy, których potencjał jest marnowany właśnie przez niewłaściwą izolację lub jej kompletny brak. Można zadać sobie pytanie retoryczne: czy warto izolować?

Odpowiedź praktycznie powinna paść „od ręki”. Tak – warto. Analizy przeprowadzanych modernizacji izolacji rurociągów ciepłowniczych, ale i wszelkich rurociągów, na których mamy do czynienia ze stratami energii cieplnej, wykazują, że efekty środowiskowe i ekonomiczne przemyślanych inwestycji w izolację są nader zadowalające.

Rozwój cywilizacji jeszcze nigdy nie był tak dalece posunięty. Żyjemy w czasach, w których działalność przemysłowa człowieka ma ogromny wpływ na otaczający świat. Jednocześnie jak nigdy wcześniej mamy możliwości technologiczne by przeciwdziałać zanieczyszczeniu lub ograniczać nasz wpływ na środowisko. Każda szanująca się firma podejmuje działania zmierzające do poprawy jej wskaźników środowiskowych. Jedni czynią to poprzez ograniczenie emisji szkodliwych substancji do środowiska, inni optymalizują procesy produkcyjne, jeszcze inni poprawiają efektywność energetyczną. Możliwości jest co najmniej kilka, a i potrzeby ogromne. Poza satysfakcją płynącą ze świadomości poszanowania środowiska i oczywistymi efektami nie bez znaczenia są też przyszłe oszczędności finansowe wynikające ze zmniejszenia emisji np. lub zmniejszenia zużycia energii czy to elektrycznej czy cieplnej.

Jak zatem ograniczać straty (ciepła) i oszczędzać?

Na potrzeby tego artykułu skupmy się na ograniczaniu strat ciepła. To właśnie między innymi za pomocą ich ograniczania można osiągnąć pożądany efekt poprawy efektywności energetycznej. Skutecznym sposobem jest dopilnowanie, aby straty te w całym systemie były jak najmniejsze. Izolacja termiczna rurociągów, kanałów, kotłów i urządzeń używanych w wysokiej temperaturze sprawia, że zużycie energii i węgla zostaje ograniczone. Dobra izolacja to najkorzystniejszy pod względem ekonomicznym sposób na zaoszczędzenie energii i zredukowanie emisji CO2. Z badań wynika, że 26% rocznego zużycia energii przypada na przemysł, który odpowiada za 40% ogółu emisji CO2 z tym związanej. Przewidywania dotyczące zużycia energii i poziomu emisji wykazują, że bez podjęcia zdecydowanych kroków emisja szkodliwych substancji do atmosfery będzie rosła.

Fot. 1 Izolacja rurociągów, układ dwuwarstwowy, otulina ProRox PS 960

Fot. 1 Izolacja rurociągów, układ dwuwarstwowy, otulina ProRox PS 960.

Chcąc oszacować wartość izolacji, warto wziąć pod uwagę ważny czynnik – energię zainwestowaną w utrzymanie temperatury medium w określonym limicie dla zapewnienia prawidłowego przebiegu procesów wytwórczych. Ogólna zasada mówi, że dobrze wykonana i utrzymana izolacja może zatrzymać w środku ok. 80% ciepła. Badania przeprowadzone przez Holenderskie Centrum NCTI (Nederlands Centrum Technische Isolatie) wykazały, że w wielu zakładach ilość zachowanego ciepła wynosi od 50 do 60%. Nadal istnieje więc możliwość zaoszczędzenia co najmniej 20% energii. Z kolei w oparciu o dane zebrane w ponad 700 zakładach przemysłowych, Amerykańskie Stowarzyszenie NIA (National Insulation Association) szacuje, że wdrożenie kompleksowego programu utrzymania i poprawy jakości izolacji skutkowałoby oszczędnością energii równą 3,5 miliarda euro rocznie, co odpowiada 43 milionom ton metrycznych CO2.

Oszczędności energii na poziomie 3,5 miliarda euro oznaczają:

  • 45 miliardów kWh elektryczności, czyli moc wystarczającą do zaopatrzenia w energię 42 milionów gospodarstw domowych,
  • 82 miliony baryłek ropy, czyli ładunek 41 dużych zbiornikowców,
  • 19 milionów ton węgla, którymi można napełnić 190 000 wagonów kolejowych.

Redukcja CO2 na poziomie 43 milionów ton metrycznych jest równa:

  • posadzeniu 1,9 miliarda dorosłych drzew lub 170 000 km2 nowego lasu, co odpowiada 3/4 powierzchni Wielkiej Brytanii,
  • usunięciu 7,9 miliona samochodów z dróg,
  • zamknięciu 11 elektrowni węglowych, czyli 16% tego typu zakładów w USA.

W przypadku uszkodzenia izolacji redukcja utraty ciepła jest o 40% mniejsza. Koszty naprawy systemu izolacyjnego zwykle są znikome w porównaniu do rocznych oszczędności energii. Ponadto szacuje się, że w ciągu trzech lat od montażu około 10 do 30% powierzchni izolacji narażonych na działanie czynników atmosferycznych ulega uszkodzeniu lub przestaje istnieć. W ciągu kolejnych lat, zależnie od środowiska roboczego i stopnia narażenia elementów, wartość ta może się zwiększyć. Straty ciepła powstałe wskutek uszkodzenia izolacji mogą być nawet 8 razy większe.

 Tabela 1 Przykładowe straty ciepła. Warunki projektu: temp. 250°C, średnica rury DN80, temperatura otoczenia 10°C, prędkość wiatru 5 m/s, koszt energii 0,03 euro/kWh. Źródło: National Insulation Association.
Straty ciepła [W/m] Redukcja strat ciepła
Rura nieizolowana 6400
Otulina ProRox PS ze skalnej wełny mineralnej 50mm 350 95%
Uszkodzona uzolacja 2800 56%
Naprawa uszkodzonej izolacji pozwoli zaoszczędzić 260 euro/m rocznie (0,03 euro/kWh)

Powyższe dane dobitnie pokazują jak istotną rolę odgrywa izolacja i jak równie istotna jest dbałość o nią w całym okresie eksploatacji. Aby znacznie zmniejszyć zużycie energii należy zawsze postępować zgodnie z trzema prostymi wskazówkami:

  • upewnić się, że izolacja jest niezwłocznie naprawiana i prawidłowo utrzymywana,
  • zastosować izolację na wszystkich mostkach termicznych. Nawet pojedynczy niezaizolowany zawór może być przyczyną znacznych strat ciepła,
  • zmodernizować izolację, aby zredukować straty ciepła do minimum, prace związane z izolacją należy rozpoczynać już na etapie projektowania zakładu.
Fot. 2 Lepsza izolacja oznacza oszczędność energii, niższą emisję CO2, oraz mniejsze wydatki.

Fot. 2 Lepsza izolacja oznacza oszczędność energii, niższą emisję , oraz mniejsze wydatki.

Więcej informacji na temat nowoczesnych izolacji np. ProRox i nie tylko na: www.rockwool-rti.com

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

fot.: ROCKWOOL Technical Insulation