Izolace výměníku tepla: proč je důležitá a jak zvolit správné řešení
Materiály, správný výběr a přesná výroba izolací pro deskové výměníky tepla
Izolace výměníku tepla se zdá jako maličkost ve srovnání s návrhem samotného zařízení. Přitom v praxi omezuje tepelné ztráty, řeší kondenzaci a přispívá k bezpečnému a technicky čistému provedení celé soustavy.
Proč izolovat deskový výměník tepla?
Deskový výměník tepla funguje na principu přenosu tepla mezi dvěma okruhy. Pokud je výměník neizolovaný, předává část tepla přes svůj povrch přímo do okolního prostředí. V topných soustavách a systémech pro ohřev teplé vody pak vzniká tepelná ztráta, která se nijak nevyužije pro samotný provoz systému. U chlazení je to naopak: teplo z okolí proniká směrem k chladnému povrchu výměníku a hrozí kondenzace.
Význam tepelných ztrát ukazuje také měření Worcester Polytechnic Institute. U testovaného neizolovaného deskového výměníku představovaly ztráty do okolí přibližně 24-32 % tepla odevzdaného teplým médiem. Velikost těchto ztrát závisí především na:
- teplotě výměníku a okolního prostředí,
- velikosti a konstrukci zařízení,
- proudění okolního vzduchu,
- délce provozu,
- materiálu a tloušťce izolace,
- kvalitě jejího provedení.
Ne vždy jde o skutečnou ztrátu. Stojí-li výměník v místnosti, kterou stejně vytápíte (typicky kotelna nebo strojovna), uniklé teplo prostě zůstává tam, kde ho chcete mít. U zařízení, které pracuje jen krátce a s malým rozdílem teplot, může být význam izolace rovněž menší. U nepřetržitého provozu nebo vysokých teplotních rozdílů už je situace podstatně jiná. Vhodně zvolená tepelná izolace tyto ztráty omezuje.
Pro vytápění EPP nebo PUR, chlazení má jiné nároky
Pro vytápění a ohřev vody se používají izolace z EPP (expandovaného polypropylenu) nebo PUR (polyuretanové pěny). EPP je lehký a tvarově stálý materiál vhodný pro výrobu pevných dílů kopírujících tvar výměníku. PUR nabízí velmi dobré tepelněizolační vlastnosti a používá se také v provedení s ochranným vnějším pláštěm.
U chladicích aplikací je vedle omezení přenosu tepla důležitá také ochrana proti kondenzaci. Pokud povrchová teplota klesne pod rosný bod okolního vzduchu, může se na neizolovaných částech začít srážet vlhkost. Používají se například uzavřené elastomerické pěny a parotěsná provedení vhodná pro nízké teploty. U průmyslových aplikací s vyššími provozními teplotami se lze setkat také s minerální vlnou.
IZOLACE PRO KONKRÉTNÍ VÝMĚNÍKY
Hledáte izolaci pro konkrétní typ výměníku? Na našem e-shopu najdete izolace pro více než 30 modelů deskových výměníků.
Jak vybrat izolaci na deskový výměník tepla
Izolaci nelze správně vybrat pouze podle výkonu výměníku. Dvě zařízení se stejným výkonem mohou mít odlišnou velikost, konstrukci i počet desek, protože výsledný výkon závisí na teplotách, průtocích a použitých médiích (např. výměník tepla 30 kW nemusí mít stejné rozměry ani provedení jako jiný výměník pracující při stejném výkonu). Pokud teprve vybíráte samotný výměník a nevíte, jaký zvolit, přečtěte si náš článek Jak vybrat deskový výměník tepla.
Základem je znát přesný typ výměníku a jeho rozměry. Důležitá je výška a šířka tělesa, celková délka i provedení připojení. U jednotlivých variant se navíc může s počtem desek měnit celková délka zařízení.
Vedle rozměrů je potřeba zohlednit také provozní teplotu a způsob použití. Jinou izolaci vyžaduje výměník v topné soustavě a jiné vlastnosti jsou důležité u chlazení, kde je nutné počítat také s kondenzací. Pro správný výběr izolace je rozhodující konkrétní model výměníku, jeho rozměry a skutečné provozní podmínky.
Lepená izolace je přizpůsobená na míru výměníku
Kromě běžných izolačních obalů se používá i lepená izolace. Řešíme ji rovnou při návrhu sestavy, jakmile známe typ výměníku, počet desek a výsledné rozměry. Izolace je následně součástí dodávaného pájeného nebo celonerezového výměníku a není řešena až dodatečně při montáži.
U atypických roztečí přípojek nebo méně běžných modelů výměníků se stává, že hotový EPP nebo PUR obal nesedí přesně, či na daný model vůbec neexistuje. V takových případech volíme lepenou izolaci.
Jednotlivé části se připravují podle rozměrů daného provedení. Izolační materiál řežeme na laserovém plotru Thunder Laser Nova 51, který nám dodala společnost Narran. Vyřezané kusy pak skládáme a lepíme přímo na výměník, takže izolace kopíruje tvar stěn i napojení jednotlivých částí. Laser zároveň využíváme ke gravírování loga, typového označení nebo čísla výměníku. Při servisu tak i za pár let poznáte přímo na místě, o jaký výměník se jedná.
Neizolovaný detail může ovlivnit celý výsledek
Výměník v systému nepracuje samostatně. Je napojený na potrubí a jeho správné začlenění do soustavy ovlivňuje také způsob připojení, uchycení a další příslušenství k deskovým výměníkům. Už při návrhu je proto dobré přemýšlet nejen nad samotným výměníkem a jeho zaizolováním, ale také nad tím, jak bude celé řešení vypadat po montáži.
Izolaci výměníku je proto vhodné vnímat v kontextu celé instalace. Správný výsledek nestojí jen na volbě izolačního materiálu, ale na souhře konkrétního výměníku, provozních podmínek a kvalitního provedení.