НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ TС CERAMIC НВ

Раенко Екатерина Юрьевна

студент 5 курса, кафедра МАХиПП БТИ (филиал) АлтГТУ им. И.И. Ползунова, г. Бийск

Е-mail: kate_r90@mail.ru

Блазнов Алексей Николаевич

научный руководитель, д-р техн. наук, профессор, БТИ (филиал) АлтГТУ им. И.И. Ползунова, г. Бийск

Е-mail: blaznov74@mail.ru

Потери тепловой энергии для нашей страны с её холодными зимами является традиционным фактором, существенно снижающим эффективность производства. Огромные деньги «улетают в трубу» — не обогрев бескрайних заснеженных равнин — где тут соперничать по себестоимости продукции с Китаем и Европой. Однако современный рынок предлагает прогрессивные технологические решения и материалы, позволяющие преодолевать издержки континентальной погоды [3].

Теплоизоляция является универсальным путём решения этих проблем, т. к. она применяется практически во всех отраслях промышленности.

Объектами теплоизоляции в нефтяной и химической промышленности являются — ректификационные колонны, регенераторы, скрубберы, реакторы, теплообменники, емкости для хранения нефтепродуктов, конденсатосборники и др.

В энергетических системах теплоизоляция выполняется на оборудовании и трубопроводах ТЭЦ и котельных. Теплоизоляции подлежат паровые котлы, паровые и газовые турбины, подогреватели, испарители, насосы, дымососы, газоходы, вентиляторы, сепараторы, циклоны и др. [4].

В промышленности теплоизоляционный материал является важным элементом конструкции изолируемых сооружений и оборудования, поскольку, обычно, выполняет не только свою традиционную роль — снижение потерь тепловой энергии в окружающую среду, но также, в большинстве случаев, обеспечивает соблюдение требуемых тепловых режимов конструкций оборудования и реализуемого технологического режима. Поэтому эффективность использования теплоизоляционного материала определяется не только ее высокими теплоизолирующими свойствами, но и стабильностью теплозащитных свойств конструкций в процессе эксплуатации.

Яркий пример — теплоизоляционный жидко-керамический материал TC Ceramic-HB [1].

Этот уникальный материал разрабатывался в Национальном Аэрокосмическом Агентстве США (NASA) для космической промышленности в защите пилотируемых объектов типа «Шатл» от неравномерности тепловых излучений, воздействующих на корабль (нагрев со стороны солнца и его охлаждение с теневой стороны). Продукт обладал характеристиками, которых не было ранее. Единственная проблема состояла в том, что этот материал не выдерживал температуры более +120 С⁰ и отслаивался от поверхности при температурах более +180 С⁰. Это не удовлетворяло условиям применения материала, задаваемым NASA, однако стало интересным для промышленности [4].

Материал TC Ceramic относят к числу экранных энергосберегающих материалов и признают высокую эффективность его теплозащитных свойств на конструкциях с термическим сопротивлением R < 1  [2].

TС Ceramic НВ (TC Ceramic, ранее — торговая марка Thermal Coat) — это гидро—, звуко—, теплоизоляционный, энергосберегающий, антикоррозийный материал. Он нетоксичен, экологически безопасен (при нагревании не выделяет в атмосферу вредных для человека соединений), не горюч. Является надежным диэлектриком, а также имеет отличную адгезия к металлу, бетону, кирпичу, дереву, пластику, резине. при нанесении или ремонтных работах не дает опасного для здоровья мусора, такого как цементно-асбестовая или стекловолокнистая теплоизоляция [1].

Таблица 1.

Основные технические и теплофизические характеристики TC Ceramic-HB

По строению и составу представляет собой текучую композицию из синтетического каучука, акриловых полимеров, оксидов металлов и неорганических пигментов, внутри которой в определенном порядке «плавают» пустотелые стеклокерамические и силиконовые шарики микронного размера (рисунок 1), что обеспечивает готовому покрытию легкость, хорошую адгезию к покрываемым поверхностям, пластичность.

Рисунок 1 – Покрытие TC Ceramic HB под электронным микроскопом

Основное достоинство в том, что он обладает низким коэффициентом теплоотдачи с поверхности, этот материал прежде всего теплоотражающий и достаточно широкий диапазон рабочих температур от — 60°С до +260°С. По сравнению с минеральной ватой ТС Ceramic при применении в системе ЖКХ способен не только сберегать тепло, и, следовательно, экономить топливо, но и увеличивать подачу тепла потребителям по существующим коллекторным системам [4].

TС Ceramic наносится на покрываемую поверхность подобно краске — кистью или пневматическим (воздушным) краскопультом. При нанесении распылителем расход увеличивается на 15 %. TС Ceramic не краска, а изоляционное покрытие. Перемешивание при высоких скоростях разрушает полые микросферы в материале, что становится причиной повреждения продукта [2].

Таблица 2.

Сравнительные характеристики TС Ceramic и минеральной ваты при нанесении на ограждающие строительные конструкции

При нанесении его на изолируемую поверхность образуется белое эластичное, однородное, теплоизоляционное покрытие (слой TС Ceramic толщиной 1 мм по теплоизоляционным свойствам равен 50 мм пенополистерола или 100 мм ваты). Один литр покрывает примерно 1,8—2 м² слоем толщиной 0,5 мм. Возможна колеровка материала в любой цвет, путем добавления в жидкую теплоизоляцию красителей на водной или латексной основе. Гарантия покрытия снаружи — 10 лет, внутри — 25 лет.

Материал предназначен для теплоизоляции наружных и внутренних поверхностей жилых, промышленных зданий и сооружений, внутренних и наружных стенок транспортных средств (автомобилей, судов, ж\д вагонов), полов, теплообменного оборудования, морозильных камер, и т. д.

Можно использовать для теплоизоляции балконов, цокольных помещений, подвалов, для устранения промерзания стен и углов в квартирах, для устранения эффекта мокрых труб с холодной водой. Удобно использовать для утепления трубопроводов со сложной конфигурацией и трубопроводов находящихся в самых труднодоступных местах [4].

Благодаря своим уникальным свойствам материал ТC Ceramic позволяет получить сверхтонкое покрытие на поверхностях любой формы и практически из любого материала.. Жидкая керамическая теплоизоляция TLM Ceramic устойчива к стиранию, атмосферным осадкам, перепадам температур, солнечному излучению.

К экономии средств необходимо добавить затраты на возведение усиленного фундамента и несущих конструкций, необходимых при оборудовании традиционных видов теплоизоляции, а также рациональное использование сэкономленных строительных материалов.

Если говорить о строительстве новых теплотрасс, то даже без специальных расчетов можно утверждать, что применение TC Ceramic позволит значительно сэкономить финансовые средства на строительстве коллекторов и удешевлении транспортировки единицы мощности теплоэнергии [2].

В ближайшее время на рынке России появится новый теплоизоляционный материал TLM Ceramic Super. Это тот же самый материал, только с расширенным диапазоном рабочих температур. Материал работает в диапазоне температур от — 70 до +450°С и предназначен для теплоизоляции высокотемпературного энергетического оборудования теплопроизводящих и теплоснабжающих предприятий.

В стадии лабораторных испытаний находится принципиально новое покрытие с условным названием «TLM Ceramic Plus» и «TLM Ceramic Extra» с температурой эксплуатации до +450 и +750°С соответственно. Эти покрытия облают рядом уникальных эксплуатационных свойств. Прежде всего, повышенной адгезией к различным материалам, долговечностью и стойкостью к агрессивным атмосферным воздействиям.

В данный момент жидкая теплоизоляция постоянно расширяет практику применения. По мнению специалистов, жидкие теплоизоляторы в ближайшем будущем могут занять лидирующее место среди теплоизоляционных материалов и продержаться на этом месте много лет.

Список литературы:

1.Жидко-керамическое теплоизоляционное покрытие TC Ceramic HB (Thermal Coat) производства США // Сверхтонкая теплоизоляция [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://tcceramichb.com.ua/ru/tc_ceramic_hb/opisanie (дата обращения: 15.11.12)

2.Новое слово в энергосбережении [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://oil.prompages.ru/article.php?id_it=4259 (дата обращения: 14.11.12)

3.Попов К.Н., Каддо М.Д. Строительные материалы и изделия. — М.: Высшая школа, 2001. — 367 с.

4.Теплоизоляция TC Ceramic HB (Thermal Coat) [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.tcceramic.ru (дата обращения: 14.11.12)