هدر رفت انرژی از سطوح داغ بدون عایق مانند دیگ، بویلر، لوله ها، کلکتورهای آب گرم، مبدل ها، دیگ های آب گرم، منابع ذخیره آب و دیگر تجهیزات گرمایشی زیاد است. همین امر باعث شده است راهکارهای زیادی برای جلوگیری از این هدررفت معرفی شود. عایق کاری لوله های موتور خانه به عنوان یکی از راهکارهای مناسب، سهم به سزایی در صرفه جویی انرژی گرمایشی دارد.
برای اینکه ذهنیتی از میزان انرژی تلف شده به دست آوریم، کافی است بدانیم که میزان هدررفت حرارت در هر ثانیه، از یک متر لوله دو اینچی بدون عایق در دمای 100 درجه سانتی گراد، 220 وات و از یک متر لوله چهار اینچی در همان دما برابر 380 وات است.
به همین دلیل و دلایل مشابه فراوان دیگر، در عصر حاضر اهمیت صرفه جویی انرژی بر کسی پوشیده نیست و همواره در سیاست گذاریهای اصلی کشورهای توسعه یافته نقشی اساسی دارد. آمارهای جهانی حاکی از آن است که در حدود 60 درصد درآمد سرانه جامعه صرف خرید انرژی شده شده و بیش از 30 درصد انرژی تولیدی در جهان صرف وسایل گرمایشی می شود.
اهمیت زیاد عایقکاری لوله های موتورخانه باعث شده است که در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان، این امر ضروری ذکر شود.
نمونه عایقکاری انجام شده توسط همکاران ما. برای دیدن تصاویر بیشتر کلیک کنید
عايقها بسته به كاركردشان به عايقهاي هدايت حرارتي، تشعشعي، رطوبتي، صدا و ... تقسيم ميشوند و بر اساس جنس به دو دسته کلی تقسیم میشوند:
- فومهای آلی مانند پلی استایرن، پلی یورتان، پلی اتیلن، فنولیک و ...
- مواد غیرآلی مانند پشم شیشه، پشم سنگ، پشم سرباره، فوم شیشه، سیلیکات کلسیم، پشم سرامیک، ورمیکولیت، پرلیت و ...
همچنین، سيستمهايي كه نياز به عايقكاري دارند به سه دسته دمايي تقسيم ميشوند:
- دامنه دمايي پايين(75- تا 20- درجه سانتی گراد): خنك كنندهها، سيستمهاي آب سرد يا يخ و سيستمهاي صنعتي سرد کننده
- دامنه دمايي متوسط (20- تا 350 درجه سانتيگراد): خطوط لوله بخار، لوله كشي قدرتي يا فرآيندي، كورهها، دوکشها و ...
- دامنه دمايي بالا ( 350 تا 1000 درجه سانتيگراد و بالاتر): دستگاه هاي توليد برق، توربينها، كــوره ها، كوره ذوب آهن، سيستم هاي هواكش لوله كشي قدرتي و ...
پس هنگام انتخاب عايق مناسب، نخست بايد دماي عملكرد سيستمي كه قرار است عايق شود مشخص شود. پس از آن بايد مشخص شود كه آيا سيستم درون ساختمان، خارج ساختمان يا تركيبي از هر دو است تا مشخص شود كه آيا سيستم و عايق نياز به محافظت در برابر هوا، جو خورنده، آب و موادشيميايي، سوءاستفاده يا ديگر شرايط را دارد يا خير. ثابت بودن يا نوسان داشتن دماي محيط هم در انتخاب ضخامت مناسب عايق براي حفاظت در برابر تقطير، هدر رفتن گرما، گرماگيري يا ديگر مشكلات كنترل دما اثرگذار خواهد بود.
عايق حرارتي به ماده يا تركيبي از چند ماده گفته ميشود كه نرخ انتقال حرارت را كاهش دهد، اين عايقها تا اندازه زيادي از هدررفت گرما جلوگيري ميكنند. از آنجاكه هدف اصلي عايقكاري كاهش انتقال حرارت است عايقها بايد ويژگيهاي مناسبي در كاهش نرخ انتقال حرارت به طرق هدايت، همرفت و تابش داشته باشند. نكته مهم كه در انتخاب عايق بايد بدان توجه كرد ميزان مقاومت حرارتي عايق است كه هرچه بالاتر باشد حرارت كمتري از خود عبور ميدهد. پس پيش از توجه و انتخاب ضخامت عايق بايد به ويژگي مهم مقاومت حرارتي توجه و مناسبترين عايق انتخاب شود. اگر چند عايق گوناگون مقاومت حرارتي برابر داشته باشند، ميزان صرفه جويي همه شان به يك اندازه خواهد بود و تنها اختلاف آنها در قيمت و محل كاربردشان خواهد بود. پس عايقكاري مناسب لوله ها به عوامل بسیاری بستگی دارد که از مهمترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ضریب انتقال حرارت یا ضریب مقاومت حرارتی
- ضریب تابش سطح
- مقاومت در مقابل بخار
- ضخامت عایق
- چگالی عایق
عوامل ديگري مانند درصد رطوبت محيط، مقدار و فضاي باز بين عايقها و ... نيز در عايقكاري لوله ها اثرگذارندکه می توان فهرست کامل آن ها را در استانداردهایی مانند EN ISO 23993 یافت.
عايقكاري درست و مناسب لوله ها و تجهيزات موتورخانه از نخستين و موثرترين گامهاي بهينه سازي سيستم گرمايشي و كاهش مصرف انرژي است. عايقكاري تاسيسات موتورخانه بيش از 20 درصد از مصرف انرژي ساختمان را كاهش ميدهد. گونه هاي رايج عايق هدايت حرارتي پشم شيشه، پشم معدني، پشم سنگ و عايق قالبي (پيش ساخته) هستند و پيشتر عايقكاريها بيشتر با استفاده از پشم شيشه (مل و ماستيك ) انجام ميشد ولي امروزه صنعت و دانش عايقكاري بسيار پيشرفته و گسترده شده و با استفاده از عایق های الاستومتری، فومهای پلی یورتان، پشم سنگ و ... میتوان عایقکاری پربازدهی را اجرا و از هدر رفت انرژی پیشگیری کرد.
جنس عايق تاثير مهمي در محاسبات و عملكرد عايقكاري لوله ها دارد. موادي كه براي عايقكاري لوله ها استفاده ميشوند بيشتر از اينها هستند:
- پشم معدني
پشمهاي معدني، شامل پشم سنگ و پشم سرباره، از الياف غيرارگانيك تشكيل شده اند كه با رزين ارگانيك به هم متصل شده اند. پشمهاي معدني مقاومت حرارتي بسيار بالايي داشته و در تمامي اندازههاي استاندارد لوله هاي صنعتي يافت ميشوند. از پشم سنگ هم به عنوان عايق حرارتي و هم به عنوان عايق صوتي و ضدآتش استفاده ميشود.
- پشم شيشه
پشم شيشه نيز مانند پشم سنگ از الياف غيرارگانيك شيشه كه برزين ارگانيك به هم متصل شدهاند، ساخته شده است. پشم شيشه نيز مانند عايقهاي الياف معدني هم در عايقكاري حرارتي و هم در عايقكاري صوتي بهكار ميرود. پشمهاي معدني و پشم شيشه، عايق گرم بهشمار مي آیند.
- فومهاي انعطافپذير الاستومري
فومهاي انعطافپذير، فومهاي نرم ساخته شده از لاستيك الاستومر NBR یا EPDM و يا فومهاي پلياتيلني(EPE/XPE) هستند. اينگونه فومها، عايق سرد محسوب شده و مقاومت به نفوذ بخار بسيار بالايي دارند، به گونهاي كه ديگر نياز به پوشش بخار خارجي ندارند. مقاومت بخار عالي فومهاي انعطافپذير به همراه تابش مناسب سطح لاستيك، فومهاي انعطافپذير را عايقي ايده آل با ضخامت كم براي جلوگيري از چگالش و تبريد در عايقكاري لوله هاي سرد، معرفي ميكند. به اين ترتيب، فومهاي انعطاف پذير به مقدار قابل توجهي در يخچالها، مبردها، سردخانه ها و سيستمهاي تهويه مطبوع استفاده ميشود. از فومهاي الاستومري و XPE در خطوط لوله گرم نيز استفاده ميشود.
- فومهاي صلب
از فومهاي صلب پليمري مانند فنوليك و پلييورتان و يا پلياستايرن (EPS/XPS) نيز در عايقكاري لوله ها استفاده ميشود. اينگونه فومها، ضريب انتقال حرارت بسيار پاييني دارند ولي خواص ضد آكوستيكي بسيار ناچيزي دارند. اين فومها به صورت تزريقي يا پيششكلهاي آماده در ابعاد استاندارد لوله ها در بازار يافت میشوند.
- ايروژل
عايق هاي سيليكاتي ايروژلي در بين عايقهاي تجاري از كمترين ضريب انتقال حرارت برخوردارند. گرچه مقاطع لوله اي شكل آيروژل در بازار وجود ندارد اما ميتوان رولهاي ايروژل را به دور لوله ها پيچيد. با اين وجود، استفاده از ايروژل در عايقكاري لوله ها چندان رايج نيست.
معمولا عايقكاري براي لوله هاي رفت و برگشت سيستم گرمايش محيط، سيستم رفت و برگشت آب مصرفي گرم و منبع دو جداره وكويلدار انجام ميشود. اين امر با استفاده از پشم شيشه بسيار انجام شده است. چنديست كه استفاده از روشهاي ديگر مانند عايقهاي الاستومتري هم به كار ميرود كه صرفه جويي بسياري هم در وقت و هزينه به همراه دارد و مهمتر اين كه بازده بيشتري هم نسبت به پشم شيشه دارد. روش كار اين عايقها به اين صورت است كه يك ورق از اين نوع عايق روي بدنهي تجهيز گرمايشي مانند منبع آب گرم قرار ميگيرد يا اينكه به صورت لوله هايي كه قطر دروني آن با قطر بيروني لوله برابر است پيرامون لوله را در بر ميگيرد. در ادامه، عایق کاری با پشم شیشه و مل و ماستیک و همچنین عایق کاری با مواد الاستومری توضیح داده شده است.
عايقكاري با پشم شيشه و مل و ماستيك
عايقكاري با پشم شيشه و مل و ماستيك متداولترين و اقتصادي ترين روش عايقكاري لوله ها و تجهيزات موتورخانه هاي گرمايشي است. در اين روش بيشتر از پشم شيشه با ضخامت دو و نیم سانتيمتر براي عايقكاري لوله ها استفاده ميشود.
مراحل عايقكاري در اين روش به اين ترتيب است:
- سطح كار كاملا تميز و با سنبادهزني زنگزدايي شود
- دو دست ضدزنگ زده شود
- روي سطح با عايق هدايت حرارتي با روپوش كاغذ (پشم شيشه يا پشم سنگ) پيچيده شود
- پوشش عايق با پيچيدن يك لايه نايلون (يا مقوا) و با استفاده از سيم مفتول نازك گالوانيزه در جاي خود ثابت و محكم شود
- ماستيك كشي نهايي روي پارچه انجام شود
- در پايان رنگ آميزي و نشانه گذاري شود
براي پارچه پيچي بايد مقدار لازم پودر مل و چسب چوب و سريش در بشكه آب ريخته و كاملا مخلوط شود تا چسب غليظي به دست آيد. سپس پارچه متقال در اندازه مناسب بريده شده و درون بشكه فرو رود تا كاملا خيس و به چسب آغشته شود. پارچه آغشته به محلول چسب به دور عايق پيچيده و در مرحله آخر لبه هاي آن روي هم قرار گرفته و كاملا كشيده شود تا صاف و بدون چروك گردد و منفذهاي پارچه كاملا پوشيده شود. پس از اين مرحله مرحله و خشك شدن پارچه، عايقكاري آماده رنگ آميزي است. براي رنگ آميزي عايق پس از اينكه پارچه كاملا خشك شد دو دست رنگ روي پارچه زده ميشود اول آستر و سپس روكش اصلي. لوله ها و منبع انبساط معمولا با رنگ روغني سفيد شيري رنگ آميزي ميشوند.
توجه
براي رعايت اصول ايمني و بهداشتي بايد به ياد داشت كه پشمهاي معدني (پشم شيشه و پشم سنگ) ميتوانند بر روي پوست، چشم، بيني و گلو حساسيت ايجاد كنند، پس هنگام كار با آن ها بايد لباس كار مناسب پوشيد و از دستكش، ماسك و عينك ايمني استفاده كرد. موارد زیادی از های چشمی و تنفسی ناشی از تماس با فیبرهای سلولزی گزارش شده است و در صورت استفاده از این مواد، لازم است که مواد مهارکننده آتش بهکار گرفته شوند تا مانع از گسترش آتش شود. به دلیل خطرناک بودن ورقه های بازتابشی، استفاده از عینک مناسب کار برای حفاظت از چشمان ضروری است. پلي استايرن ماده قابل اشتعالي است و بايد از هر دو سمت با مواد مقاوم به آتش محافظت شود.
عايقکاری با عایق الاستومري
عايقهاي الاستومري گرچه نسبت به پشم سنگ و يا پشم شيشه گران ترند ولي به دليل بي نياز بودن از پوشش اضافي (Jacketing) و پايداري بسيار بالايي كه دارند و ويژگيهاي ممتازي مانند مقاومت حرارتي بالا، مقاومت در برابر جذب رطوبت، آساني نصب و ... براي كاربردهاي دماي پايين بسيار مقرون به صرفه هستند و با ضخامتهاي گوناگون براي عايقكاري لوله ها و کلکتورهای آب گرم، منابع ذخيره آب، مبدلها، ديگهاي آبگرم با دماي سطح بالا و ... استفاده ميشوند. سريعترين راه براي عايق كردن سيستمهاي لوله كشي موجود و اجرا شده استفاده از عايقهاي الاستومري است. اين عايقها بسيار انعطافپذير هستند و براي جاهايي كه فضاي كاري كمي وجود دارد بسيار مناسب هستند.
عايق الاستومري در دو گونه لولهاي و ورق رولشده در اندازه ها و ضخامتهاي گوناگون توليد ميشود. براي چسباندن لبه هاي عايق (لوله اي يا ورق پتويي) از چسبهاي ويژه با قدرت چسبندگي بالا استفاده ميشود و براي پوشش درزهاي جدايش عايق از نوارهاي درزگير ويژه عايق الاستومري استفاده ميشود. عايقهاي ورقهاي به صورت ساده، پشت چسبدار، پشت آلومينيوم، پشت چسبدار پشت آلومينيوم ساخته مي شود. در عايقهاي پشت چسبدار يك لايه چسب مسلح نخدار به پشت عايق متصل شده و براي چسباندن آن به سطح كار، كافيست لايه كاغذي چسب را جدا كرده و عايق را به سطح چسباند و خط جدايش يا تماس دو سر عايق را هم با استفاده از نوار درزگير درزبندي كرد. البته پيش از چسباندن عايق الاستومري پشت چسبدار بايد سطح كار كاملا از گرد و غبار و هرگونه آلودگي ديگر پاك شده و سپس عايق نصب و اجرا شود. نصب و اجراي عايق پشت چسبدار يا عايق خودچسب به دليل سرعت و سادگي صرفه جويي بسياري در زمان و هزينه هاي نصب و اجرا به همراه دارد.
اگر عايق در محيط خارج ساختمان قرار دارد بهتر است از عايق پوشش دار آلومينيوم/ پلي اتيلن استفاده شود تا در برابر نور خورشيد مقاوم باشد.
هنگام نصب اين عايقها بايد به اين نكات توجه كرد:
- ضخامت عايق متناسب با دماي كاري سطح و جدولهاي پيشنهادي سازنده انتخاب شود
- براي لوله هاي كوچكتر از دو اينچ از عايقهاي لوله اي و براي لوله هاي بزرگتر از دو اينچ، مخازن، كانالها و ... از عايقهاي صفحهاي (رول) استفاده شود
- موقعيت عايقكاري به دقت اندازه گيري و عايق بر اساس آن بريده شود. هنگام اندازه گيري بايد دقت شود كه عايق در هيچ نقطه اي نبايد دچار فشردگي و يا كشيدگي شود
- براي اشكال پيچيده بهتر است از الگوها يا شابلونهاي هندسي مناسب استفاده شود
- براي نصب عايق روي سطوح از چسب مناسب استفاده شود و سطح كار كاملا تميز شود
- درز جدايش دو سر عايق با استفاده از نوارهاي درزگير بهگونهاي گرفته شود كه عايق فشرده نشود
- اگر عايقها در برابر نور خورشيد قرار دارند حتما از عايق روكشدار آلومنيوم/پلي اتيلن با ضخامت بالاتر از 250 میکرون استفاده شود
نمونه عایقکاری انجام شده توسط متخصصین ما. برای دیدن تصاویر بیشتر کلیک کنید
در صورت نیاز به عایقکاری لوله های موتورخانه مجتمع های خود، با ما تماس بگیرید تا همکاران ما در واحد فنی، با بهره گیری از تجارب خود، این کار را در بالاترین سطح کیفی انجام دهند.
