Расчет толщины теплоизоляции воздуховодов - график. Система теплоизоляции WDVS

Толщина теплоизоляционного слоя устанавливается с учетом температуры точки росы (которая, в свою очередь, зависит от температуры и влажности воздуха в помещении), разности температур воздуха в воздуховоде и в помещении, теплопроводности изоляции и параметров воздуховода (формы, размера).

    Подбор материала для теплоизоляции воздуховодов

    Выбирая материал для утепления, важно обратить внимание на то, что отдельные из них, кроме теплоизоляционных свойств обладают еще и звукоизоляционными, что дает возможность значительно снизить шум, который неизбежно возникает при движении воздуха.
     
    Если взять, к примеру, рулонную теплоизоляцию с основой из штапельного стекловолокна, то этот материал обеспечит достаточно эффективную защиту от шума, при этом материал обладает легким весом и необходимой упругостью.

    Неплохими звукоизоляционными свойствами обладает и рулонная теплоизоляция, изготовленная на основе вспененного полиэтилена. Она отлично подходит для устройства теплоизоляции воздуховодов, обладает высокой прочностью, что обуславливает ее длительный срок эксплуатации.

    Еще одним, наиболее весомым аргументом для устройства теплоизоляции является значительная экономия энергии. Нужно отметить, что наилучших результатов в отношении экономии можно добиться только в том случае, когда устройство теплоизоляционного слоя соответствует проведенным расчетам. Так при коэффициенте 0,03 оптимальной будет толщина 1,9 см, при 0,032 – 2,1 см, при 0,034 – 2,3 см, при 0,036 – 2,5 см, при 0,038 – 2,8 см, при 0,04 – 3,0 см. Чаще всего применяется теплоизоляция с липкой основой, которая изготовлена из вспененного полиэтилена, коэффициент теплопроводности которой составляет 0,038.

    Теплоизоляция трубопроводов и оборудования

    Цилиндры и маты на основе каменной ваты эффективно применяют при теплоизоляции технологического оборудования и трубопроводов. Рекомендации по применению этих материалов разработаны АО «ТЕПЛОПРОЕКТ» – ведущим институтом по технической изоляции.
    Изделия технической изоляции ROCKWOOL изготавливаются из каменной ваты вида ВМТ (ГОСТ 4640) из расплава горных пород, имеющей модуль кислотности не менее 2, со средним диаметром волокна 3-6 мкм.

    Конструктивные решения тепловой изоляции и расчетные характеристики теплоизоляционных конструкций определяются параметрами изолируемого объекта, назначением тепловой изоляции, условиями эксплуатации теплоизоляционных конструкций и характеристиками используемых в конструкции теплоизоляционных и защитно-покровных материалов.

    Институтом "ТЕПЛОПРОЕКТ" специально для ROCKWOOL были разработаны инструкции и альбомы технических решений по применению цилиндров и матов из каменной ваты в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов и оборудования. В рекомендациях приведены методики расчета теплоизоляции, в табличной форме даны рекомендуемые ее толщины в зависимости от условий эксплуатации, рекомендации по монтажу теплоизоляции.

    Цилиндры из каменной ваты ROCKWOOL

    Цилиндры теплоизоляционные ROCKWOOL из каменной ваты на синтетическом связующем (ТУ 5762-010-45757203-01) являются современным высокоэффективным теплоизоляционным материалом, обладающим улучшенными теплотехническими характеристиками. Цилиндры относятся к негорючим и невзрывоопасным материалам. Предусмотрен выпуск гидрофобизированных цилиндров и цилиндров, кашированных армированной алюминиевой фольгой.

    Рулоны Energoflex Black Star Duct

    Энергофлекс Блэк Стар Дакт – специализированный самоклеящийся материал для тепло-звукоизоляции воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования. Изготавливается из вспененного полиэтилена, имеет закрытоячеистую структуру.
    Надежно защищает от конденсата и тепловых потерь, является эффективным шумопоглощающим и вибродемпфируюшим материалом. Прост при установке, безвреден для здоровья и окружающей среды.
    Следует учитывать, что при изоляции холодных воздуховодов наличие покрытия из алюминиевой фольги увеличивает толщину теплоизоляционного слоя.

    Улучшенное антиадгезионное покрытие легко отделяется от основы, упрощая монтаж и экономя время на установку теплоизоляции.

    Обратите также внимание на другие рулонные материалы:

        Energoflex Super
        Energoflex Super AL
        Energoflex Super TP AL

    Пример расчета тепловой изоляции воздуховода

    Данные для расчета

    Начальная температура воздуха t1 = 30 0C Относительная влажность воздуха φ1 = 90 % Конечная температура воздуха t2 = температура «точки росы»
    Расчетная температура в холодный период года tн = -33 0С Воздуховод 500х500 мм = 0,5х0,5 м Длина воздуховода L = 12 м
    Толщина воздуховода δст = 0,7 мм = 0,0007 м
    Расход воздуха V = 5500 м3/ч Коэффициент теплопроводности стали λст = 46,4 Вт/(м∙К)
    Коэффициент теплопроводности изоляции λиз= 0,043 Вт/(м∙К) 2 Температурная схема

    Принимаем: вытяжной воздух движется внутри воздуховода и отдает тепло в окружающую среду чердака.
    Находим температуру «точки росы по i-d диаграмме t2 = tр = 28,18 0С t1 = 30 0C t2 = 28,18 0С tн = -33 0C tн = -33 0С

    Большая разность температур Δtб = t1 – tн = 30 – (-33) = 63 0С

    Меньшая разность температур Δtм = t2 – tн = 28,18 – (-33) = 61,18 0С

    Температурный напор Δt = (Δtб + Δtм)/2 = ( 63 + 61,18)/2 = 62,1 0С

    Средняя температура воздуха в воздуховоде tср=tн + Δt = -33 + 62,1 = 29,1 0С

    Теплофизические характеристики воздуха при средней температуре:

        плотность ρ = 1,101 кг/м3

        удельная теплоемкость с = 1,054 кДж/(кг∙К)
    Массовый расход воздуха G = ρ∙V = 1,101х5500 = 6048 кг/ч Площадь поперечного сечения воздуховода f=0,5х0,5 =0,25 м2 Скорость воздуха ω = V/(f∙3600) = 5500/(0,25∙3600)= 6,1 м/с Тепловой поток в окружающую среду Q = G∙c (t1 – t2)/3,6 = 6048∙1,054(30 – 28,18)/3,6 = 3223 Вт 3

    Воспользуемся приближенными методами расчета: определим коэффициенты теплоотдачи по справочной и нормативной литературе, а толщину тепловой изоляции примем с запасом.

    Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке воздуховода при скорости 6,1 м/с α1 = 35 Вт/(м2∙К) [ 1 ] т. 4.7

    Коэффициент теплоотдачи от стенки воздуховода в окружающую среду чердака α2 = 11 Вт/(м2∙К) [ 2 ] прил. 9 Поверхность воздуховода F = 2(А+Б)хL = 2(0,5+0,5)х12 = 24 м2 Коэффициент теплопередачи К = Q/(F∙Δt) = 3223/(24∙62,1) = 2,16 Вт/(м2∙К) Термическое сопротивление изолированного воздуховода R = 1/K = 1/ 2,16 = 0,423 м2∙К/Вт R = 1/α1+δст/λст+ δиз/λиз+1/α2

    Отсюда, толщина тепловой изоляции δиз= λиз[R-(1/α1+δст/λст+1/α2)] = 0,043[0,423 –(1/35+0,0007/46,5+1/11)] = 0,013 м = 13 мм.
    Принимаем толщину тепловой изоляции 15 -20 мм, с запасом.

    Теплоизоляция воздуховодов K-Flex AIR

    ​​​​​
    Теплоизоляция воздуховодов К-flex AIR - оптимальный, гибкий материал из вспененного каучука, предназначеный для изоляции воздушных отводов, труб и пр. в системах вентиляции и кондиционирования.
    Поставляется тепловая изоляция K-flex AIR в самоклеющихся рулонах, шириной 1500 мм (может производиться как с фольгированным покрытием, так и без.). При этом материал для теплоизоляции воздуховодов способен значительно снижать стоимость работ и упрощать процесс монтажа, а также выполнять функцию шумоизоляции.

    K-FLEX AIR производится только в виде рулонов шириной 1,5 толщиной 6, 10, 13, 19мм.
    - системы вентиляции - шумоизоляция помещений - системы кондиционирования

    Рекомендации по монтажу

    Цилиндры из каменной ваты используют для монтажа теплоизоляционных конструкций на трубопроводах. Как правило, монтаж тепловой изоляции начинают от фланцевого соединения. Цилиндры устанавливают вплотную друг к другу с разбежкой горизонтальных швов и закрепляют на трубопроводе бандажами. Рекомендуется устанавливать по два бандажа на одно изделие.

    Интервал между бандажами 500 мм. Боковые швы цилиндров должны быть расположены вразбежку. Бандажи могут быть изготовлены из упаковочной ленты 0,7х20 мм с окраской или алюминиевых лент шириной 30 мм. Бандажи закрепляются пряжками. Применяются пряжки бандажные или изготовленные из тонколистовой оцинкованной стали толщиной 0,8 мм. Допускается применение колец из оцинкованной или черной отожженной проволоки диаметром 2 мм или проволоки из нержавеющей стали диаметром 1,2 мм. Защитное покрытие может крепиться бандажами (рис. 1) или винтами.

    Для изоляции трубопроводов, расположенных в помещении, и с положительными температурами транспортируемых веществ, цилиндры, кашированные алюминиевой фольгой, допускается применять без защитного покрытия. В качестве бандажей рекомендуется применять ленты из алюминия и алюминиевых сплавов шириной 20 или 30 мм толщиной 0,8 мм и алюминиевые пряжки.

    Для изоляции трубопроводов холодного водоснабжения и технологических трубопроводов с температурой транспортируемых веществ ниже 12 °С следует применять только гидрофобизированные цилиндры и устанавливать пароизоляционный слой в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Швы пароизоляционного слоя должны быть тщательно герметизированы. Разрывы и проколы пароизоляционного слоя не допускаются.

    При применении цилиндров, кашированных алюминиевой фольгой, если это особо не оговорено проектом, установки пароизоляционного слоя не требуется, но швы и стыки установленных на трубопровод цилиндров следует герметизировать. При возможном повреждении алюминиевой фольги в процессе монтажа места проколов и разрывов проклеиваются герметизирующими материалами.

    При использовании цилиндров, кашированных алюминиевой фольгой, для изоляции трубопроводов холодного водоснабжения и технологических с температурой транспортируемых веществ ниже 12 °С под металлическое защитное покрытие рекомендуется устанавливать предохранительный слой, защищающий фольгу от повреждения. При этом защитное покрытие рекомендуется крепить бандажами.

    При применении цилиндров на вертикальных участках трубопроводов через каждые 3-4 метра по высоте трубы следует устанавливать разгружающие устройства для предотвращения сползания теплоизоляционного слоя и покрытия.

    Для трубопроводов канальной прокладки и в тоннелях применяют гидрофобизированные кашированные цилиндры без последующей установки защитного покрытия.

    Цилиндры как формостабильные изделия могут применяться в конструкциях тепловой изоляции горизонтальных трубопроводов без устройства опорных конструкций, возможно их применение в качестве теплоизоляционного материала для изоляции соосной муфтовой и фланцевой арматуры небольших диаметров (вентилей, обратных клапанов) и фланцевых соединений.

    Кашированные цилиндры допускается применять в помещениях и каналах (тепловые сети, водоснабжение) без устройства покровного слоя. Цилиндры, кашированные фольгой, могут применяться для изоляции трубопроводов с отрицательными температурами без пароизоляционного слоя (при герметизации швов и мест повреждений фольги), что снижает стоимость конструкции и теплоизоляционных работ.

    Образование конденсата, безопасность, шум, энергосбережение – таковы критерии, которые следует учитывать при выборе материала для теплоизоляции воздуховодов.
    Теплоизоляция воздуховодов выполняет следующие основные функции:
    Предупреждение образования конденсата как на внутренней, так и на наружной поверхностях воздуховода. Обеспечение огнестойкости во избежание распространения огня в случае возгорания. Ослабление шума и вибраций, возникающих в процессе движения воздуха по воздуховоду. Уменьшение теплопередачи между потоком воздуха в воздуховоде и внешней средой.
    Образование конденсата
    В воздуховодах, по которым проходит холодный воздух, основная проблема – предотвращение образования конденсата на внешней стороне воздуховода.

    Образование конденсата может приводить к коррозионным повреждениям воздуховодов и образованию плесени. Кроме этого, влага может просачиваться в помещение, вызывая при этом повреждения отделки и обстановки. Для предотвращения данного явления необходимо, чтобы температура наружной поверхности воздуховода была не ниже температуры точки росы воздуха помещения, в котором проложен воздуховод. Проблему можно решить, если оборудовать воздуховод теплоизоляцией, которая, наряду с низкой теплопроводностью, обладала бы высоким сопротивлением паропроницанию.

    Толщина теплоизоляционного слоя устанавливается с учетом температуры точки росы (которая, в свою очередь, зависит от температуры и влажности воздуха в помещении), разности температур воздуха в воздуховоде и в помещении, теплопроводности изоляции и параметров воздуховода (формы, размера).

    Приведенный на рис. 2 график позволяет выполнить расчет толщины теплоизоляции воздуховодов. В отношении в

    лагопоглощения, характеристики лучше у теплоизоляционных материалов с закрытыми порами.

    Следует иметь в виду, что с течением времени определенное, хотя и незначительное, влагопоглощение происходит в любых теплоизоляционных материалах, что повышает их теплопроводность. 

    Материалы с низким сопротивлением паропроницанию следует защищать соответствующим паронепроницаемым покрытием.

    Рисунок 1. Зависимость коэффициента теплопроводности некоторых теплоизоляционных материалов от температуры 

    Система теплоизоляции WDVS

    Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.

    Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

    Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая - тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

    Таблица, где: 1 - географическая точка 2 - средняя температура отопительного периода 3 - продолжительность отопительного периода в сутках 4 - градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 - нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 - требуемая толщина утеплителя

     Условия выполнения расчётов для таблицы:

    1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
    2. За пример расчёта взята группа зданий 1 - Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
    3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
    4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
    5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С "жилая комната в холодный период года" (ГОСТ 30494-96)
    6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
    7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
    R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв - сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
    Rн - сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
    Rв.п - сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
    Rн.к - сопротивление теплопроводности несущей конструкции
    Rо.к - сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
    R = d/l d - толщина однородного материала в м,
    l - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
    R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
    dу - толщина теплоизоляции
    R0 = Rreq
    Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
    dу = l * ( Rreq - 0,832 )

    а) - за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
    б) - коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
    в) - коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

    * в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

    Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий".

    * для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

    Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.

    Расчетная программа K-Flex K-PROJECT 1.0

    Расчетная программа предназначена для проектирования инженерных систем различного назначения с использованием в конструкции технической изоляции К-ФЛЕКС, покрывных защитных материалов и комплектующих, основываясь на требованиях, содержащихся в нормах технологического проектирования и других нормативных документах:

    • СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»;
    • ГЭСН-2001 Сборник №26 «Теплоизоляционные работы»;
    • СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»
    • ТР 12324 - ТИ.2008 «Изделия теплоизоляционные из каучука «K-FLEX» в конструкциях тепловой изоляции оборудования и трубопроводов».
    Результаты расчетной программы K-PROJECT 1.0 могут быть использованы при проектировании конструкций тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий, а также объектов ЖКХ, включая:
    • технологические трубопроводы с положительными и отрицательными температурами всех отраслей промышленности;
    • трубопроводы тепловых сетей при надземной (на открытом воздухе, подвалах, помещениях) и подземной (в каналах, тоннелях) прокладках;
    • трубопроводы систем отопления, горячего и холодного водоснабжения в жилищном и гражданском строительстве, а также на промышленных предприятиях;
    • низкотемпературные трубопроводы и оборудование холодильных установок;
    • воздуховоды и оборудование систем вентиляции и кондиционирования воздуха;
    • газопроводы; нефтепроводы, трубопроводы с нефтепродуктами;
    • технологические аппараты предприятий химической, газовой, пищевой, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности;
    • резервуары для хранения холодной воды в системах водоснабжения и пожаротушения;
    • резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов, мазута, химических веществ и т.д.

    Программа выполняет следующие типы расчетов:
    • по нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность;
    • по заданной величине теплового потока;
    • по заданному снижению (повышению) температуры вещества, транспортируемого трубопроводами или сохраняемого в емкостях в течение определенного времени;
    • по заданному времени хранения жидкого вещества в емкости или приостановки движения жидкого вещества в трубопроводах в целях предотвращения его замерзания;
    • по заданной температуре на поверхности изоляции;
    • с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции оборудования и трубопроводов;
    • с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях воздуховодов;
    • расчет теплопотерь при заданной толщине изоляции;

    • расчет температуры на поверхности при заданной толщине изоляции;

    В программе реализован модуль расчета коэффициента теплоотдачи в зависимости от температур носителя и окружающей среды, типа покровного слоя и ориентации трубопровода, позволяющий учитывать эти факторы при расчете теплотехнических характеристик.

    Похожие товары

    Изображение
    КОРУНД сверхтонкая теплоизоляция отзывы только позитивные
    Сверхтонкая жидкая теплоизоляция Корунд – довольно универсальна и подойдет для теплоизоляции сооружений с любой поверхностью. Она делает то, чего раньше можно было добиться только с помощью толстых стен и огромного слоя минеральной ваты или других материалов для теплоизоляции.
    Отзывы :0шт.
    Изоляционные материалы :: Теплоизоляция :: Rockwool
    Теплоизоляционные материалы ROCKWOOL - это настоящая находка для проектировщиков и специалистов строителей.
    Теплоизоляционные материалы ROCKWOOL - это настоящая находка для проектировщиков и специалистов строителей.
    Отзывы :0шт.
    Теплоизоляция Изодом
    Компания «ИЗОДОМ» основана в 2006 году и является одним из крупнейших российских производителей теплоизоляционных материалов из вспененного полиэтилена. Производственная база компании размещена в г. Нововоронеж, Воронежской области.
    Отзывы :0шт.
    Отражающая теплоизоляция
    Отражающая теплоизоляция - фольгированный yтеплитель - давно пользуется популярностью на Российском рынке строительных материалов. УТЕПЛИТЕЛЬ "ПЕНОФОЛ" с успехом применяется как фольгированная теплоотражающая теплоизоляция много лет. На сегодняшний день ассортимент теплоотражающих материалов очень большой, но за разными названиями скрывается один принцип их устройства – вспененный полиэтилен с...
    Отзывы :0шт.
    Фольгированная базальтовая теплоизоляция rockwool. Критерии выбора теплоизоляции
    Для достижения максимальной теплоизоляции одну сторону утеплителей часто покрывают фольгой, так как она способна отражать не только световое излучение, но также и тепловое. Примером такого материала служит фольгированный базальтовый утеплитель, который практически не подвергается действию высоких температур, не горит и отлично отражает звуковые волны. Надо сказать, что все виды базальтовых...
    Отзывы :0шт.