Энергосберегающие материалы и технологии

По словам Игоря Юсуфова, главы  Минэнерго России, потенциал энергосбережения составляет не менее 400 миллионов тонн условного топлива в год или 30-40% всего энергопотребления страны. В экологическом исчислении это сотни миллионов тонн углекислого газа, которые не попадут в атмосферу.

Таким образом, энергосберегающие  технологии позволяют решить сразу  несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность производства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.

Энергосберегающие материалы 

Сегодня в России, да и во всем мире, наблюдается спрос на энергосберегающие  материалы, обусловленный ростом цен на энергоносители. Используются различные материалы для утепления стен, кровли и перекрытий. Рассмотрим основные из них.

Минераловатные материалы –  это теплоизоляционные материалы, которые изготовлены из камня  и шлаков. Данные материалы представляют собой вату, сырьем для которой служат базальтовые породы, известняк, доломит и прочие. Шлаковату производят из отработки изделий цветной и черной металлургии. Данные материалы обладают рядом неоспоримых качеств – высокая тепло и звукоизоляция, устойчивость к воздействию влаги, тепла, жидкостей. Они негорючие, легки, экологичны. Монтаж таких материалов довольно прост, так как они легко поддаются изменению форм и размеров. Материалы на основе минеральной ваты используются в противопожарных системах.

Данные изделия часто используются при создании фасадных систем утепления  как обычная мокрая штукатурка, а  так же могут служить в качестве навесного теплоизоляционного слоя в фасадах и стенах. Применяются  минеральноватные материалы при  утеплении как внутренних, так и внешних стен.

Материалы для теплоизоляции из стекловаты имеют схожие свойства с  минералованными изделиями, но имеется  и ряд различий. Из-за того, что  волокна стекла более длинные  и толстые, стекловата более упругая  и прочная, она легко поддается деформации и принимает более ощутимые формы. Данный вид изоляции так же обладает высокими звукоизоляционными свойствами. Изделия из стекловолокна не подвержены влиянию агрессивных сред, химических веществ и микроорганизмов, поэтому срок их службы практически неограничен. Стекловата так же негорюча. Стекловата хорошо подойдет для внутреннего утепления любых конструкций.

Стекловолокно это более упругий  и эластичный материал, чем стекловата. Он так же обладает всеми положительными качествами стекловаты. На основе стекловолокна был создан утеплительный материал Izover KT11, который может быть использован для широкого применения в различных типах зданий. Данным материалом можно утеплять как кирпичные и деревянные, так и бетонные стены. Упаковка данного материала позволяет его транспортировку и хранения без особых проблем.

Еще одним современным теплоизоляционным  материалом является пенополистирол экструдированный. Плиты из пенополистирола обладают низкой теплопроводностью, причем довольно высокой плотностью. Данный факт позволяет применять этот материал не только в качестве утеплителя, но и как конструктивный материал, из которого может быть составлены часть стены или потолка. Так же пенополистирол обладает низкой гигроскопичностью, то есть не впитывает влагу.

Пенополистирол, который выпускается  под торговой маркой URSA, трудновоспламеняем и обладает хорошими звукоизоляционными качествами.

Вспененный полиэтилен используется для тепло-, гидро - и звукоизоляции  строительных и промышленных объектов. Продукция выпускается в виде рулонов, матов, жгутов и полых труб стандартных толщин и диаметров. Например, изоляция для труб Стенофлекс-400 (Россия) и Тубекс (Чехия) представляет собой оболочки с продольным разрезом, которые одеваются поверх труб и склеиваются специальным скотчем, клеем или соединяются скобами. Эти материалы легко режутся, поэтому с помощью специальных шаблонов можно, даже не имея специальных навыков, без особого труда сделать изоляцию на колена, вентили, ответвления. Пенополиэтилены имеют хорошие показатели теплопроводности – 0,04 Вт/(м*К), при температуре + 25°С. По группе горючести они относятся к группе Г2, т.е. умеренногорючий по СНиПу 21-01-97*. Сопротивление диффузии пара (или паропроницаемость) – 4600, линейная температурная усадка - не более 1,5%. Благодаря закрытой структуре ячеек, материал не боится воды: водопоглощение - менее 0,8% после 7 суток нахождения в воде. Вспененный полиэтилен обладает химической стойкостью к маслам, строительным материалам, биологически не разлагается. Рабочие температуры этой изоляции – 50°С + 90°С, срок службы достигает 25 лет.

Такая изоляция называется "отражающей". Фольгированные материалы не только позволяют облачить инженерные коммуникации в "эстетичную упаковку", но и предотвратить  тепловые потери, увеличить срок службы оборудования.

Основное отличие изоляции из вспененного  каучука - это расширенный температурный  диапазон (-200°С + 175°С), более высокие  показатели сопротивления диффузии пара (7000, а для некоторых модификаций - выше 10000) и четкое разделение типов изоляции для конкретно выполняемых задач: от криогенных установок до защиты паропроводов с температурой до + 175°С. Показатель теплопроводности синтетического каучука - 0,036 Вт/м*К при 0°С. Немаловажно, что данный тип изоляции имеет сертификат горючести Г1. Толщина стенок трубной изоляции из вспененного каучука представлена более широкой линейкой типоразмеров. Кроме того, изоляция труб со сверхнизкими температурами носителя возможна только при помощи этого материала, т.к он характеризуется высоким показателем сопротивления проницаемости пара и специальными добавками, позволяющими отдельным маркам выдерживать температуру до – 200 °С.

Использование материалов на вспененной основе дает комплексную защиту инженерных сетей. Исходя из параметров изоляционных материалов, можно оценить экономическую целесообразность использования того или иного типа изоляции в различных видах инженерных систем.

В системах горячего водоснабжения  с температурой носителя до 90°С хорошо зарекомендовала себя изоляция на основе вспененного полиэтилена.  Толщину стенок можно рассчитать при помощи компьютерных программ, предоставляемых производителями изоляции.

При температуре носителя свыше 90°С необходимо использовать изоляцию на основе вспененного каучука, поскольку полиэтилен не способен долго выдерживать такие температурные режимы без потери свойств.

В системах холодного водоснабжения  основной проблемой становится защита труб от конденсата. С этим хорошо справляется  каучуковая изоляция, но с экономической точки зрения удобнее использовать изоляцию из пенополиэтилена с фольгированным слоем. Фольга служит отличным паробарьером.

Для изоляции трубопроводов и воздуховодов систем кондиционирования применяется  вспененный каучук или отражающая изоляция. Установка этих материалов позволяет повысить эффективность системы, увеличить ее долговечность и снизить уровень шума в соответствии с требованиями СНиП 23-03-2003.

В системах холодоснабжения и особенно в криогенных системах необходимо применение исключительно специализированных марок вспененного каучука, способных выдерживать низкие и сверхнизкие температуры. Это обусловлено их высоким сопротивлением диффузии водяного пара.

Заключение

Организация энергосбережения в масштабах  страны - задача чрезвычайно сложная. В России нет опыта осуществления столь значительных проектов при отсутствии жесткой властной вертикали. В то же время энергосбережение из популярного лозунга постепенно превращается в насущную необходимость. Недостаток электрических мощностей и природного газа в периоды сильных похолоданий, глобальная борьба с выбросами парниковых газов диктуют необходимость кардинального изменения отношения к энергосбережению.

В этот процесс должно быть вовлечено  большинство органов власти, все  организации и граждане. Столь масштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальном образовании, регионе и в целом по России только программными методами с четким выделением задач для каждого уровня. Статус Программ энергосбережения должен стать даже выше, чем у Программ развития коммунальной инфраструктуры, т.к развитие коммунальных систем может осуществляться одновременно и путем энергосбережения, и созданием новых мощностей. Снижение потребления энергоресурсов и увеличение мощности систем энергоснабжения - это взаимоувязанные процессы и должны рассматриваться при энергетическом планировании совместно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Кравченя Э.М., Козел Р.Н., Свирид  И.П. Охрана труда и энергосбережения. – М.: ТетраСистемс, 2008. – 245 с. 

2. Свидерская О.В. Основы энергосбережения. Ответы на экзаменационные вопросы. – М.: ТетраСистемс, 2008. – 341 с.

3. Федоров С.Н. Приоритетные направления  для повышения энергоэффективности  зданий // Энергосбережение, 2008. - №5. –с.23-25.