Pramonėje karštas vamzdis dažnai atrodo visiškai normaliai.

Juo teka karštas vanduo, garas, terminė alyva ar kitas technologinis skystis, todėl natūralu, kad jo paviršius yra karštas.

Tačiau energetiniu požiūriu situacija paprasta:

jeigu karštį jaučiame šalia vamzdyno, dalis energijos, už kurią įmonė sumokėjo, jau paliko technologinį procesą.

Kuo didesnis temperatūrų skirtumas tarp įrangos paviršiaus ir aplinkos, tuo didesnis potencialas šilumai sklisti į aplinką.

Viename mažame vamzdžio ruože nuostolis gali atrodyti nereikšmingas. Tačiau gamykloje, kur yra šimtai metrų vamzdynų, vožtuvų, flanšų, rezervuarų ir kitos karštos technologinės įrangos, situacija gali būti visiškai kitokia.

Todėl paviršiaus temperatūra yra ne tik saugos klausimas.

Ji gali būti ir matomas energijos nuostolio indikatorius.

1. Kur dingsta technologinio proceso šiluma?

Norint pašildyti vandenį, garą, alyvą ar kitą technologinę terpę, pirmiausia reikia energijos.

Ji gali būti gaunama iš:

  • elektros;
  • gamtinių dujų;
  • biokuro;
  • centralizuotos šilumos;
  • kitų energijos šaltinių.

Tikslas paprastas – energiją panaudoti technologiniam procesui.

Tačiau karšta terpė perduoda dalį šilumos vamzdžio ar įrangos sienelei, o ši – aplinkai.

Šiluma nuo karšto paviršiaus perduodama daugiausia keliais mechanizmais:

konvekcija – šildomas aplink paviršių esantis oras;

šiluminis spinduliavimas – energija nuo karšto paviršiaus sklinda į aplinkines konstrukcijas ir objektus;

šilumos laidumas – energija perduodama per pačią konstrukciją ir jos kontaktinius mazgus.

Jeigu šios šilumos patalpoje nereikia, energetiniu požiūriu ji yra nuostolis.

2. Kodėl paviršiaus temperatūra tokia svarbi?

Įsivaizduokime du vamzdynus, kuriais teka vienodos temperatūros technologinė terpė.

Vieno išorinis paviršius yra labai karštas.

Kito paviršiaus temperatūra gerokai mažesnė.

Tai reiškia, kad jų šilumos perdavimo į aplinką sąlygos skiriasi.

Bendra fizikos taisyklė paprasta:

kuo didesnis temperatūrų skirtumas tarp karšto paviršiaus ir aplinkos, tuo intensyviau šiluma gali būti perduodama aplinkai.

Todėl vertinant energijos nuostolius svarbu žinoti ne tik terpės temperatūrą vamzdžio viduje.

Reikia vertinti ir tai, kas vyksta išoriniame paviršiuje.

3. Vienas metras vamzdžio nėra visa problema

Pramonėje energijos nuostoliai tampa reikšmingi dėl masto.

Atskiras vamzdžio metras gali neatrodyti svarbus.

Tačiau objekte gali būti:

  • 100 metrų;
  • 500 metrų;
  • keli kilometrai vamzdynų.

Prie jų prisideda:

  • vožtuvai;
  • flanšai;
  • alkūnės;
  • siurbliai;
  • šilumokaičiai;
  • rezervuarai;
  • technologinės talpos;
  • katilai;
  • įvairūs nestandartinės geometrijos mazgai.

Tada net santykinai nedideli nuostoliai nuo vieno kvadratinio metro paviršiaus pradeda daugintis iš bendro ploto ir eksploatacijos laiko.

Jeigu procesas veikia 24 valandas per parą ir 365 dienas per metus, energija prarandama nuolat.

4. Kodėl problemą išduoda pati gamybinė patalpa?

Kartais sudėtingų matavimų pradžioje net nereikia.

Jeigu patalpoje yra karštų technologinių procesų ir joje tampa neproporcingai karšta, verta klausti:

iš kur atsiranda ši šiluma?

Dalis jos gali patekti nuo technologinės įrangos ir vamzdynų.

Tada atsiranda paradoksali situacija.

Įmonė pirmiausia naudoja energiją technologinei terpei pašildyti.

Dalis šios energijos patenka į gamybinę patalpą.

O vasarą gali tekti naudoti papildomą energiją, kad tą pačią patalpą būtų galima vėsinti.

Tokiu atveju energijos nuostolis gali veikti dviem kryptimis.

5. Šiluminis spinduliavimas dažnai neįvertinamas

Žmogus karštą vamzdį gali jausti net jo neliesdamas.

Tai viena iš priežasčių, kodėl svarbus šiluminis spinduliavimas.

Karštas paviršius skleidžia elektromagnetinę spinduliuotę, o jos intensyvumas labai priklauso nuo paviršiaus temperatūros ir emisinių savybių.

Todėl karšti:

  • vamzdynai;
  • rezervuarai;
  • katilai;
  • technologinės talpos;
  • metalinės konstrukcijos

gali perduoti dalį energijos aplinkiniams paviršiams net be tiesioginio kontakto.

Dėl to pramoninėje energetikoje svarbu ne vien sumažinti oro judėjimą aplink karštą paviršių, bet ir įvertinti jo spindulines savybes.

6. Kodėl aukšta temperatūra svarbi ne tik energijai?

Karštas paviršius sukuria ir papildomų problemų.

Pirmiausia – darbuotojų sauga.

Priklausomai nuo temperatūros ir kontakto trukmės, prisilietimas prie karšto metalinio paviršiaus gali sukelti nudegimus.

Tačiau yra ir kita pusė – darbo aplinka.

Didelis kiekis karštos technologinės įrangos gali:

  • didinti patalpų temperatūrą;
  • bloginti darbuotojų šiluminį komfortą;
  • didinti vėdinimo poreikį;
  • didinti vėsinimo sistemų apkrovą.

Todėl paviršiaus temperatūros mažinimas gali būti aktualus ne tik energijos sąnaudoms, bet ir darbo aplinkai.

7. Kodėl tradicinė šilumos izoliacija išlieka pagrindiniu sprendimu?

Jeigu turime aukštos temperatūros vamzdyną, pirmiausia reikia vertinti tinkamai suprojektuotą šilumos izoliacijos sistemą.

Mineralinė vata, kalcio silikatas, elastomerinės ar kitos konkrečiam procesui skirtos izoliacinės medžiagos gali ženkliai sumažinti šilumos perdavimą.

Todėl funkcinės dangos nereikėtų pristatyti kaip universalaus tradicinės izoliacijos pakaitalo.

Tačiau realiuose pramoniniuose objektuose yra vietų, kur klasikinę izoliaciją įrengti sudėtingiau.

Pavyzdžiui:

  • sudėtingos geometrijos detalės;
  • vožtuvai;
  • flanšai;
  • jungtys;
  • rezervuarų elementai;
  • konstrukcijos, kuriose svarbus mažas papildomas sluoksnio storis;
  • paviršiai, kuriuos reikia reguliariai pasiekti techninei priežiūrai.

Tokiose vietose gali būti vertinami papildomi paviršiaus temperatūros valdymo sprendimai.

8. Kodėl vožtuvai ir flanšai dažnai tampa silpnosiomis vietomis?

Gerai izoliuotas tiesus vamzdis nebūtinai reiškia gerai izoliuotą visą sistemą.

Praktikoje problemos dažnai atsiranda ties:

  • vožtuvais;
  • flanšais;
  • siurbliais;
  • kompensatoriais;
  • matavimo įranga;
  • aptarnaujamais mazgais.

Šiose vietose izoliacija gali būti sudėtingesnė, nuimama arba po remonto ne visada tinkamai atstatoma.

Termovizinėje nuotraukoje toks mazgas gali išsiskirti kaip ryškiai karštesnė zona.

Todėl energetinis auditas turėtų vertinti ne tik kilometrus tiesių vamzdžių, bet ir visus sistemos mazgus.

9. Termovizija – greitas būdas pamatyti problemą

Plika akimi energijos nuostolio nematome.

Termovizinė kamera situaciją pakeičia.

Ji gali padėti nustatyti:

  • neizoliuotus karštus paviršius;
  • pažeistą izoliaciją;
  • karštesnius technologinius mazgus;
  • nevienodą paviršiaus temperatūrą;
  • vietas, kuriose verta atlikti detalesnius skaičiavimus.

Tačiau termograma pati savaime dar nepasako, kiek eurų įmonė praranda.

Tam reikia žinoti:

  • paviršiaus plotą;
  • temperatūrą;
  • aplinkos sąlygas;
  • darbo valandas;
  • paviršiaus emisines savybes;
  • energijos kainą.

Tik tada temperatūros skirtumą galima paversti energetiniu ir ekonominiu skaičiavimu.

10. Nuo °C iki kWh ir eurų

Pramonėje vien pasakyti, kad „vamzdis per karštas“, neužtenka.

Sprendimas tampa įdomus tada, kai galima atsakyti:

kiek energijos dabar prarandama?

kiek jos būtų galima sutaupyti?

kiek tai sudaro per metus?

per kiek laiko investicija atsipirktų?

Supaprastinta logika:

šilumos nuostolis × paviršiaus plotas × eksploatacijos laikas = energijos nuostolis.

Tada energijos kiekį galima susieti su konkrečia įmonės energijos kaina.

Būtent todėl dideliuose pramoniniuose objektuose net kelių laipsnių ar kelių vatų vienam kvadratiniam metrui skirtumas gali tapti reikšmingas, kai jis dauginamas iš didelio ploto ir tūkstančių darbo valandų.

11. Kuo čia aktuali ClimateCoating® IndustrySpecial?

ClimateCoating® IndustrySpecial yra pramoniniams paviršiams skirta funkcinė danga, paremta Reflective Membrane Technology®.

Ji gali būti naudojama ant metalinių ir kitų tinkamai paruoštų technologinių paviršių, kai reikia valdyti jų šiluminę elgseną ir kartu apsaugoti paviršių nuo aplinkos poveikio.

Gamintojas IndustrySpecial nurodo naudojimo temperatūrų diapazoną nuo –40 °C iki +150 °C.

Todėl sistema gali būti aktuali:

  • vamzdynams;
  • talpoms;
  • rezervuarams;
  • technologinei įrangai;
  • metalinėms konstrukcijoms;
  • sudėtingos geometrijos paviršiams.

Svarbu: konkretų pritaikymą aukštos temperatūros įrangai reikia vertinti pagal realią paviršiaus temperatūrą, pagrindą, eksploatacijos sąlygas ir techninę dokumentaciją.

Plačiau apie pramonei skirtą sprendimą:

ClimateCoating® IndustrySpecial

12. Tas pats produktas gali spręsti ir priešingą problemą

Įdomu tai, kad pramonėje paviršiaus energijos valdymas aktualus abiem kryptimis.

Vienu atveju turime karštą technologinę terpę ir norime mažinti šilumos praradimą iš įrangos į aplinką.

Kitu atveju turime metalinį paviršių, kurį iš išorės kaitina saulė, ir norime mažinti saulės energijos patekimą į konstrukciją.

Todėl IndustrySpecial naudojimo logika priklauso nuo konkrečios problemos.

Apie saulės veikiamų metalinių konstrukcijų perkaitimą plačiau:

Kodėl metaliniai stogai kaista pavojingai?

13. Kur pramonėje verta pradėti ieškoti energijos nuostolių?

Nebūtina pradėti nuo visos gamyklos.

Dažnai racionaliau pirmiausia identifikuoti didžiausią potencialą turinčias zonas:

  • aukščiausios temperatūros paviršius;
  • didelio ploto karštas talpas;
  • ilgus vamzdynus;
  • neizoliuotus mazgus;
  • vožtuvus ir flanšus;
  • vietas su pažeista izoliacija;
  • 24/7 veikiančią įrangą.

Tada galima atlikti temperatūrų matavimus ir ekonominį vertinimą.

Taip sprendimas grindžiamas ne teoriniu pažadu, o konkretaus objekto skaičiais.

Dažniausiai užduodami klausimai

Ar karštas vamzdžio paviršius reiškia energijos nuostolį?

Jeigu nuo vamzdžio šiluma perduodama aplinkai ir ši šiluma technologiniam procesui ar patalpai nereikalinga, energetiniu požiūriu tai yra šilumos nuostolis.

Nuo ko priklauso šilumos nuostoliai?

Nuo paviršiaus ir aplinkos temperatūrų skirtumo, paviršiaus ploto, emisinių savybių, oro judėjimo, izoliacijos ir kitų eksploatacijos sąlygų.

Ar termovizija gali parodyti energijos nuostolius?

Ji gali labai gerai parodyti temperatūrinius skirtumus ir problemines vietas, tačiau tiksliai energijos nuostoliams apskaičiuoti reikia papildomų duomenų.

Ar IndustrySpecial pakeičia tradicinę vamzdynų izoliaciją?

Ne. Aukštos temperatūros vamzdynuose tradicinė šilumos izoliacija išlieka pagrindiniu sprendimu. Funkcinė danga turi būti vertinama kaip atskiras arba papildomas sprendimas pagal konkretaus objekto sąlygas.

Iki kokios temperatūros galima naudoti IndustrySpecial?

Gamintojo pateikiamuose duomenyse IndustrySpecial nurodomas temperatūrinis atsparumas nuo –40 °C iki +150 °C. Konkrečiam projektui būtina įvertinti techninį aprašymą ir realias eksploatacijos sąlygas.

Išvada

Karštas technologinės įrangos paviršius nėra vien temperatūros klausimas.

Tai vieta, kur technologiniam procesui skirta energija gali būti perduodama į aplinką.

Vienas vamzdis gali atrodyti nereikšmingas.

Tačiau šimtai metrų vamzdynų, dešimtys vožtuvų, flanšų, talpų ir kitų karštų paviršių, veikiančių tūkstančius valandų per metus, jau tampa energetikos klausimu.

Todėl pramonėje verta matuoti ne tik tai, kiek energijos patenka į procesą.

Verta pažiūrėti ir į paviršius, per kuriuos ji iš jo išeina.