Теплоизоляция TSM Ceramic.Теплоизоляция,теплоизоляционные материалы,теплоизоляция дома

Жидкое керамическое теплоизоляционное покрытие

TSM Ceramic

Жидкие керамические теплоизоляционные покрытия (ЖКТ), в том числе и TSM Ceramic, появились на российском рынке в начале 2000-х годов и их применение на объектах промышленности и строительства стремительно расширяется. Что же представляют из себя эти сверхтонкие утеплители?

Состав TSM Ceramic

TSM Ceramic состоит из плёнкообразующего материала, керамического наполнителя и других целевых добавок - биозащитной, пеногасителя, антифриза.

В качестве плёнкообразующего в материале применяется стирол - акриловый латекс. Стирол (около 20%) придаёт материалу твёрдость, а акриловая составляющая (80%)-эластичность и атмосфероустойчивость. Плёнке присущи все свойства акрилового связующего, такие как атмосферостойкость (гарантия на покрытие не менее 10 лет), эластичность изгиб (1 мм), прекрасная адгезия, но, одновременно твёрдость около 0,4 Н/м2, в отличие от акрилатов (твёрдость 0,2 Н/м2) и ПФ эмалей (0,1ч 0,3 Н/м2).

Керамический наполнитель. Это - микросферы, заполненные разряжённым газом, их в готовом покрытии больше всего (75% объёма высохшего материала). Именно они и придают материалу высокую теплоизолирующую эффективность.

Материал содержит также биозащитную добавку (биоцид, консервант, антигрибок и др.). Эти добавки предотвращают процессы брожения, повышают сроки хранения материала, а также предотвращают развитие грибков на поверхности.

Материал, на водной основе, является экологически чистым продуктом и не загрязняет окружающую среду.

Принцип действия TSM Ceramic

Теплофизические свойства TSM Ceramic существенно отличаются от подобных свойств традиционных утеплителей.

Как известно, процесс теплопередачи в природе осуществляется путём нескольких физических явлений:

* теплопроводностью непосредственно самого тела;

* конвективным теплообменом;

* радиационным излучением.

Поэтому результирующая теплопроводность любого физического тела определяется как сумма этих трёх составляющих.

TSM Ceramic является капиллярно-пористым телом и его межпоровое пространство, заполненное керамическими сферами, находится в состоянии разрежения. Газ, содержащийся в микросферах, практически не проводит тепло. В процессе теплопередачи сначала нагревается стенка микросферы, потом газ внутри микросферы, потом противоположная стенка, далее тепло передаётся соседним микросферам, при этом происходит потеря энергии в каждом случае. Учитывая, что диаметр сферы микроскопичен (≈10 мкм), то тепловому потоку приходится проделывать долгий и извилистый путь, хотя толщина материала составляет всего 0,5-3 мм. Таким образом, разреженность межпорового пространствасущественно снижает конвективную составляющую переноса теплоты. Известно, что в невесомости конвективный теплообмен вообще отсутствует.

TSM Ceramic, кроме переноса тепла теплопроводностью, является полупрозрачным для инфракрасного (ИК) излучения, т.е. обладает поглощательными, излучательными и рассеивающими свойствами, что принципиально меняет структуру тепловых потерь с поверхности покрытия, которые состоят из конвективных потерь за счёт омовения поверхности окружающим воздухом и радиационных потерь за счёт «пересвечивания» стенки с поверхностью земли и небосводом. Коэффициент теплоотдачи TSM Ceramic гораздо ниже, чем у других строительных и теплоизоляционных материалов.

TSM Ceramic наряду с другими высокотехнологичными достоинствами обладает показателями, которые в одном материале практически не встречаются:

* теплоизоляционным;

* гидроизоляционным;

* антикоррозийным;

Исследование эффективности ЖКТ, в т.ч. и TSM Ceramic, сопряжено с определёнными трудностями.Сверхтонкие теплоизоляционные материалы не вошли в действующие СНиПы и ГОСТ-ы, не было не только методик исследования подобных материалов, но и подходящего измерительного оборудования. Оптические характеристики TSM Ceramic - коэффициенты поглощения, отражения, излучения, существенно отличаются от аналогичных характеристик для чёрных металлов, строительных материалов или стандартных теплоизоляторов, поэтому используемые в практике технического контроля датчики тепловых потоков, необходимо применять со специальной градуировкой, потому что высокая отражательная способность и низкая степень черноты покрытия TSM Ceramic приводит к существенным ошибкам при использовании датчиков, градуировка которых осуществлена с использованием модельных черно-белых излучателей только для значении излучательной способности, близкой к 0.99, работающих в спектральном диапазоне 7ч18 мкм. Измерения температуры поверхности без введения специальных методических поправок в результаты измерений или без использования специальных фильтров к оптической части пирометра может привести к существенным ошибкам при фиксации результирующей характеристики.

Энергетика

Расчетные формулы для плоской стенки значительно проще формул для цилиндрических объектов. Обычно формулы плоской стенки можно применять, если диаметр изолируемой стенки более 200 мм. Толщина изоляции TSM Ceramic изменяется в пределах 4,5-3,5 мм, следовательно, при изменении TSM Ceramic целесообразно формулы расчетов плоских стенок использовать и на цилиндрических объектах.

Таким образом, расчет толщины теплоизоляционного покрытия TSM Ceramic на горячие поверхности производим согласно СП 41-103-2000 по следующей формуле:

При расчёте толщины покрытия на объектах, находящихся внутри помещения температуры окружаю щей среды принимать +18°С, +20°С.

При расчёте толщины покрытия на объектах, находящихся на открытом воздухе, значение температуры окружающей среды принимать равной среднегодовой температуре данного Региона.

При расчётах толщины покрытия TSM Ceramic для холодных поверхностей (от конденсата и образования льда). Как показала практика, чем выше влажность воздуха в помещении, тем толще должна быть изоляция. Однако существуют такие условия, при которых устранение конденсата или льда с поверхности объекта невозможно. Данные условия наступают при градиенте температур больше чем 35°С при влажности воздуха более 70%.

Расчёты по толщине изоляции TSM Ceramic ведутся согласно СНиП 41-03-2003г.

Материал TSM Ceramic применяется для:

1. Теплоизоляция трубопроводов и оборудования

2. Устранение конденсата

3. Теплоизоляция трубопроводов в быту

4. Нефтяная промышленность

TSM Ceramic может успешно использоваться для утепления нефте и газопроводов как наземной, так и подземной прокладки. При этом стоимость выполненных работ с применением материала TSM Ceramic на изолируемый объект, на 30% дешевле в сравнение с минватой и пенополиуретаном. Вторая экономия - уменьшение энергопотерь во время эксплуатации объектов - до 40%. �� настоящему времени TSM Ceramic положительно зарекомендовал себя на объектах «Роснефть».

5. Утепление емкостей воды и нефтепродуктов

6. Машиностроение

TSM Ceramic используется для утепления вагонов, тепловозов.

7. Утепление кабин вагонов

8. Судостроение

В судостроении материал TSM Ceramic используют для утепления кают, внутренней части коридоров судов, гидроизоляции.Утепление судов и внутренних частей судов

Пример использования TSM Ceramic при теплоизоляции трубопроводов двух котельных

(Ростовская обл. г. Сальск, ООО «Торговый центр «СКИФ»)

Расчётная годовая экономия газа после проведения теплоизоляционных мероприятий на двух котельных ООО «Торговый центр «СКИФ» должна составить 103,43 тыс. мЗ, что подтверждается фактическими данными, отражёнными в отзыве данной организации через год работы котельных.

Теоретически возможно подобрать и другие теплоизоляционные материалы, но это будет значительно дороже. А фактически, сложность расположения трубопроводов: близко к стене и друг к другу, делало невыполнимым задачу по теплоизоляции традиционным способом.

Теплотехнический расчёт без изоляции и после нанесения TSM-Ceramic

Экономия затрат

1. Снижение трудозатрат и времени при использовании TSM Ceramic, за счет легкости и простоты работы с материалом.

2. Снижение расходов на ремонт трубопровода по истечении гарантийного срока, за счет отсутствия необходимости демонтажа старой изоляции и выполнения работ по подготовке старого трубопровода к изолированию.

3. Снижение расходов на сбережение тепловой энергии в трубопроводах, паровых котлах и т.д., за счет высоких теплоизоляционных характеристик TSM Ceramic и полной изоляции трубопроводов, паровых котлов, задвижек, переходов и т.д., даже в самых труднодоступных местах.

4. Возможность нанесения TSM Ceramic непосредственно на горячую поверхность, без прекращения работы данной теплофикационной сети или парового котла.

5. Снижение расходов на монтаж теплоизоляции, за счет уменьшения технологических операций, связанных с утеплением трубопроводов и т.д. при применении TSM Ceramic в качестве изоляции.

6. Снижение расходов па ремонт трубопровода при возникновении аварийных ситуаций, за счет сокращения времени поиска течи, свища и отсутствия демонтажа старой изоляции.

7. Снижение расходов на ремонт теплоизоляции, за счет увеличения гарантийного срока в сравнении со стандартными изоляциями.

8. Отсутствие расходов на восстановление изоляции из-за отсутствия возможности вторичного ее использования.

Строительство

TSM Ceramic применяется в строительстве не только, как теплоизолирующее покрытие, но и как гидроизолятор. Наличие в материале латекса обеспечивает ему низкую водопоглотительную способность.

Возможность использования TSM Ceramic в качестве защиты от образования конденсата в помещениях,позволяет не только устранить промерзание стен, но и избавиться от грибковых образований и плесени.

Известно, что при расчётах термического сопротивления ограждающих конструкций зданий используется следующая формула:

У жидких керамических теплоизоляционных покрытий, в том числе и у TSM Ceramic, коэффициенты теплоотдачи гораздо ниже принятых СНиП-ом 8,7 и 23 единиц.

Преимущества TSM Ceramic перед стандартной изоляцией.

1. Высокоустойчив к атмосферным осадкам и перепадам температур.

2. Высокоустойчив к воздействию солнечного и радиационного излучения.

3. Рекордно низкий коэффициент теплопроводности.

4. Долговечен - гарантийный срок 10 лет, срок эксплуатации при наружном, использовании свыше 20 лет.

5. Высокая степень адгезии.

6. Обладает антикоррозионными свойствами, водонепроницаем.

7. Высокая температура эксплуатации до +260 «С.

8. Работа по выполнению теплоизоляции не трудоемки.

9. Легкость выполнения ремонтных работ и обнаружения течей.

10. Устойчив к механическим повреждениям.

11. Возможность использования изоляции на трубопроводах и объектах со сложной конфигурацией и в труднодоступных местах.

12. Экологически чистый и пожаробезопасный материал.

13. Стоимость и период работ по нанесению на 30% меньше, по сравнению с традиционной теплоизоляцией.

Наиболее эффективные сферы применения TSM Ceramic:

• Стены жилых и производственных зданий, как с внутренней, так и с наружной стороны.

• Крыши жилых и производственных зданий, как с внутренней, так и с наружной стороны.

• Металлические сооружения.

• Ангары и гаражи.

• Подкрановые балки.

• Нижняя часть мостов (понижает промерзание).

• Трубопроводы тепловых систем отопления.

• Паропроводы и газопроводы.

• Системы кондиционирования воздуха.

• Трубы с холодной водой (для предотвращения конденсации).

• Гидранты, водонагреватели и бойлеры.

• Теплообменники.

• Паровые котлы.

• Нефтепроводы подземные и наземные.

• Горячие химические смесительные баки.

• Емкости и баки для хранения воды, химреактивов и т.д.

• Холодильные камеры.

• Покрытие внутренней части корпуса моторного отсека, крыши транспортных средств.

• Покрытие внутренней части корпуса средств военного и специального назначения.

• Рефрижераторы.

• Автомобильные и железнодорожные цистерны для различных жидкостей.

• Машинные отделения кораблей.

• Палубы и внутренняя часть корпуса судов.

Обзорная справка по материалам исследования TSM Ceramic

1. ОАО «Коломенский завод», 2007 г.

Результаты сравнительных испытаний по определению коэффициента теплопередачи кабин управления тепловозом ТЭП70У№016 ОИИ-497-2006

Выводы: обработка внутренней металлической поверхности кабины покрытием TSM Ceramic существенно (на 25,4%) улучшает теплотехнические характеристики кабины и может быть рекомендована для использования на всех локомотивах ОАО «Коломенский завод» не только для кабин управления, но и для теплоизоляции трубопроводов, вентиляторов СЦВС и других поверхностей.

2. ФГУП «Сибирский химический комбинат».

Справка об испытаниях от 11.04.2007г.

Выводы: - При толщине теплоизоляционного слоя 1,8+2,5 мм достигнуто снижение нагретых поверхностей с + 220 С до +60 С.

-Достигнуто повышение температуры охлаждённых поверхностей с -24 С до+7°С;

-Скорость наложения теплоизоляционного покрытия TSM Ceramic выше по сравнению с существующими способами, особенно на изогнутых участках.

3. Лаборатория качества и технология строительства, г. Самара, 2007г.

Отчёт по испытаниям термоизолирующего покрытия TSM Ceramic.

Выводы:

Основным показателем эффективности покрытия TSM Ceramic является экономия энергии на поддержание заданной температуры в помещениях жилых и промышленных зданий, в испытаниях достигшая 32,4%.

4. Испытательная лаборатория ОАО «КрасноярскПромстройНиипроект».

Теплотехнический расчёт ликвидации мостика холода узла наружного стенового ограждения с балконной плитой с нанесённым на неё жидким теплоизоляционным покрытием TSM Ceramic.

Вывод: после нанесения TSM Ceramic температура вместе примыкания балконной плиты повышается на 1,7 Си составит +14,5 С, что выше температуры точки росы.

5. ТОО «Жана Куры лыс XXI», Казахстан.

Акт от 16.05.08г. по обследованию участка трубопровода на выходе печей подогрева нефти , покрытого теплоизоляционным материалом TSM Ceramic.

Выводы:

-Величины замеров подтверждают теплотехнические свойства TSM Ceramic;

-Теплоизоляционное покрытие устраняет сверхнормативные тепловые потери на данных объектах;

Комиссия рекомендует использовать TSM Ceramic на объектах транспортировки и хранения нефти предприятия АО «KazTransOiL» ВФ КНУ ГНПС Атасу.

6. Отчёт о проведении обследования фасада жилого дома по ул. Светлова 25,г. Красноярск, 2009г.

Вывод:

По полученным результатам проведённых съёмок можно сделать вывод, что применение TSM Ceramic толщиной 1 мм повышает эффективность теплоизоляции ограждающих конструкций зданий на 10-И 2%. 14. Протоколом технического совещания в филиале «Красноярская теплосеть ОАО «Енисейская ТГК (ТГК-13)». №2 от 5.02.2009г. Выводы по исследованию: Использовать TSM Ceramic :

-Для теплоизоляции трубопроводов находящихся внутри производственных и жилых помещений использовать TSM Ceramic;

Для теплоизоляции трубопроводов подземной и наземной прокладки использовать комбинированный метод теплоизоляции с нанесением первого слоя TSM Ceramic для понижения температуры до +120 С, далее скорлупы ПТТУ или заливка 1111У (по опыту ТЗП ОАО «Красмаш» и НЦ «СТ. К»).

7. Сызранский нефтеперерабатывающий завод.

Температурный режим в норме. Проблем с откачкой конденсата, в отличии от газгольдеров со стандартной изоляцией, не наблюдалось. Затраты на монтаж ниже на 30 % . Материал обладает длительным сроком службы, устойчив к атмосферным осадкам, прост в эксплуатации. Материал рекомендован к использованию в нефтяной промышленности.

8. Исследовательско-испытательная лаборатория ГУ МЧС Украины по Харьковской области.

Протоколом № 3/6-2008г. периодических испытаний на поверхности образцов керамического теплоизоляционного покрытия TSM Ceramic. Вывод: TSM Ceramic относится к группе распространения пламени РП 1 (материалы, не распространяющие пламени), к группе горючести Г1 (низкой горючести).

9.Испытательный Центр Тягового электроподвижного состава и электротехнической продукции ОАО Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения, г. Новочеркасск.Протокол АТ-ИО-19-2007г. теплотехнических и климатических испытаний покрытия TSM Ceramic.

Выводы:

Введение покрытия TSM Ceramic в конструкцию системы теплоизоляции на основе минераловолокнистого материала «Изотерм» приводит к росту его термического сопротивления на 25%; Испытания TSM Ceramic в условиях совокупного воздействия климатических нагрузок показали его устойчивость к таким нагрузкам;

-Покрытие TSM Ceramic может быть использовано в качестве как основной тепловой изоляции агрегатов и узлов подвижного состава, так и дополнительной теплоизоляции на РЖД.

10.ЗАО «Испытательный Центр ВНИИГС» г. Санкт-Петербург. Протокол №206-1-09 от 10.08..2009г.

Климатические испытания теплоизоляционного покрытия TSM Ceramic.

Заключение:

Представленное на испытание покрытие теплоизоляционное после 120 циклов климатических испытаний сохранило защитные и декоративные свойства (A31ДД2).

11. ОАО «АВТОВАЗ» Заводская исследовательская лаборатория Протокол № 3400 от 12.10.2008г.

Материал обладает высокими физико-механическими и адгезионными свойствами. При воздействии на него температур 180 - 200°С, покрытие не разрушается. При испытании пленки к воздействию влажной атмосферы, не отмечено изменение покрытия.

12.РУСАЛ «Испытательный Центр ЦРАП» Протокол от 5 декабря 2007.

TSM Ceramic является эффективным теплоизоляционным материалом. Может использоваться для теплоизоляции трубопроводов пара, горячей и холодной воды.