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Stendardo dello stabilimento di produzione di aerogel di Guangzhou Anchor Technology

Feltro in aerogel come materiale isolante per il risparmio energetico nelle applicazioni delle tubazioni termiche

Indice

Descrizione della tubazione termica

Una tubazione termica indica i tubi di riscaldamento che partono da locali caldaie, sale macchine a combustione diretta, centrali di riscaldamento e simili, trasportando il calore dalle fonti di calore ai punti di ingresso termico degli edifici. Più tubi di riscaldamento formano una rete. Con lo sviluppo economico e la promozione delle politiche di teleriscaldamento, l'area servita dal teleriscaldamento continuerà a crescere. Una rete di tubazioni di riscaldamento così estesa richiede un sistema di isolamento solido per garantire efficienza energetica e sicurezza durante il trasporto.

Le tubazioni di riscaldamento dalla centrale di produzione del calore agli utenti termici sono suddivise in rete primaria e rete secondaria. La rete primaria comprende le tubazioni di riscaldamento dalla fonte di calore alla stazione termica, mentre la rete secondaria comprende le tubazioni dalla stazione termica agli utenti termici. In genere, la rete primaria presenta diametri compresi tra DN500 e DN1000, mentre la rete secondaria presenta diametri inferiori, compresi tra DN125 e DN300.

I metodi di installazione delle tubazioni di riscaldamento comprendono in genere metodi interrati e fuori terra. L'installazione interrata comprende i metodi a trincea e a interramento diretto, mentre l'installazione fuori terra prevede il posizionamento sopraelevato. La rete primaria ha una temperatura dell'acqua di mandata di 120-150°C e una temperatura dell'acqua di ritorno di 70-90°C. L'elevata qualità dell'acqua della rete primaria influisce in modo significativo sull'efficacia dell'isolamento, incidendo sia sull'efficienza di riscaldamento sia sui benefici economici della gestione termica.

Materiali isolanti attuali e criticità esistenti nelle reti di tubazioni termiche

Rotolo di coperta isolante in aerogel e isolamento per tubi

Attualmente, gli strati isolanti delle tubazioni di teleriscaldamento centralizzato utilizzano prevalentemente materiali come lana di roccia e lana di vetro. La lana di roccia è una fibra inorganica ottenuta da rocce naturali come basalto e pomice mediante fusione e fibrizzazione. La lana di vetro, invece, è una fibra inorganica artificiale prodotta fondendo materiali come calcare, sabbia di quarzo e dolomite fino a ottenere vetro, che viene poi fibrizzato e trattato con un legante.

L'uso di materiali come la lana di roccia e la lana di vetro presenta diversi problemi:

  1. Scarsa stabilità: Dopo l'installazione, l'efficacia iniziale soddisfa i requisiti di progetto. Tuttavia, dopo diversi mesi di esercizio, la perdita di calore per irraggiamento aumenta, portando al progressivo cedimento dello strato isolante. La natura morbida di materiali come la lana di roccia e la lana di vetro, che si affidano ai leganti per la coesione, li rende soggetti a cedimento man mano che i leganti si degradano nel tempo. Inoltre, le vibrazioni causate da colpi d'ariete e dalle fluttuazioni di pressione nella tubazione provocano l'assestamento del materiale, creando uno strato irregolare. Tale assestamento può generare spazi vuoti tra la tubazione e lo strato isolante, favorendo lo scambio termico convettivo, che a sua volta aumenta la perdita di calore per irraggiamento.

  2. Corrosione sotto lo strato isolante: La struttura porosa dei materiali in lana di roccia e lana di vetro consente all'umidità di penetrare. Quando l'umidità si infiltra nello strato isolante e reagisce con le pareti della tubazione, si verifica l'ossidazione, che porta a corrosione e perdite. Anche i materiali in lana di vetro trattati per l'idrorepellenza non resistono all'uso prolungato in ambienti di trincea ad alta temperatura e alta umidità.

  3. Durata ridotta: A causa del rapido degrado dei materiali isolanti tradizionali come la lana di roccia, è necessaria una sostituzione frequente. L'invecchiamento comporta maggiori perdite di calore, costi di manutenzione più elevati e rischi per la sicurezza più alti, con sostituzioni necessarie ogni 3-4 anni.

Secondo le statistiche, le perdite di rete nei processi di teleriscaldamento possono rappresentare fino al 5% della produzione termica totale. L'impatto significativo di un isolamento scadente sulle perdite radiative della rete rende necessario l'impiego di materiali isolanti superiori per ridurre le perdite di energia, diminuire le emissioni di carbone e gas alla fonte e apportare benefici economici e sociali positivi.

Vantaggi dell'impiego del feltro in aerogel nelle reti di tubazioni termiche

Isolamento termico in feltro di aerogel per tubazioni del vapore

  1. Prestazioni eccellenti di isolamento termico: Confronto degli indicatori di prestazione dell'isolamento termico tra materiali isolanti tradizionali e materiale isolante in aerogel:

    Materiale isolanteFeltro in lana di rocciaFeltro in lana di vetroFeltro in aerogel
    Conducibilità termica a temperatura ambiente (25°C) (W/(m·K))0.0490.0440.020
    Conducibilità termica ad alta temperatura (300°C) (W/(m·K))0.09040.08310.036
    Densità (kg/m³)60-12050-120≤220
    Temperatura massima di esercizio (°C)≤400≤300-195~650
    IdrofobicitàScarsaScarsaBuona
    Durata (anni)2-52-510-20

  2. Maggiore efficienza energetica ed economica: Prendendo come esempio la tubazione principale di riscaldamento di una città, confrontando l'isolamento in lana di vetro da 60 mm e quello in aerogel da 30 mm per installazione aerea con diametro DN800, i risultati sono i seguenti:

    Materiale isolanteFeltro in lana di vetroFeltro isolante in aerogel
    Spessore dell'isolamento (mm)6030
    Diametro esterno dopo l'isolamento (mm)940880
    Temperatura dell'acqua di mandata (°C)150150
    Perdita di calore per unità di lunghezza (W/m)323.8211.7
    Temperatura ambiente (°C)2020
    Velocità del vento (m/s)00
    Temperatura superficiale dopo l'isolamento (°C)42.736.6
    Tasso di risparmio energetico (%)—34.6

    L'uso del feltro in aerogel al posto del feltro in lana di vetro non solo riduce lo spessore dell'isolamento del 50%, ma raggiunge anche un tasso di risparmio energetico del 34,6%.

  3. Resistenza al fuoco fino alla classe A: Il materiale stesso non contiene quasi nessuna sostanza organica e le sue prestazioni di combustione soddisfano i requisiti di livello A2 della norma GB 8624-2012, garantendo la sicurezza durante l'installazione e l'esercizio.

  4. Riduzione della corrosione sotto lo strato isolante: Poiché il materiale stesso è privo di ioni cloruro e presenta un'idrofobicità estremamente elevata, con un tasso di repellenza all'acqua superiore al 99,6%, una corretta sigillatura può prevenire l'accumulo di vapore acqueo sul lato interno dello strato isolante, minimizzando la corrosione sotto l'isolamento.

  5. Lunga durata: Il feltro isolante in aerogel dimostra una resistenza eccezionale all'invecchiamento e una notevole stabilità dimensionale, offrendo una durata fino a 10 anni, nettamente superiore a quella dei materiali tradizionali.

  6. Maggiore sicurezza nell'esercizio e nella manutenzione: Per le tubazioni posate in trincea, lo spazio limitato comporta pericoli intrinseci, e le operazioni in spazi confinati presentano un elevato rischio di incidenti da asfissia e avvelenamento. Rispetto ai materiali tradizionali come la lana di vetro, il feltro in aerogel, grazie alla maggiore durata e alla stabilità delle prestazioni, riduce la frequenza di sostituzione dei materiali, limitando efficacemente le operazioni in spazi confinati e riducendo l'incidenza degli infortuni, a garanzia di un esercizio e di una manutenzione sicuri.

  7. Ecologico e rispettoso dell'ambiente: Il feltro in aerogel utilizza silice come materia prima e non contiene sostanze tossiche o nocive. È un materiale ecologico e rispettoso dell'ambiente, simile alla sabbia, che può essere smaltito in discarica o riciclato dai produttori. Al contrario, il grande volume e la breve durata dei materiali isolanti inorganici come la lana di vetro impongono una notevole pressione ambientale.

In conclusione, il feltro isolante in aerogel, grazie alle sue eccellenti prestazioni complessive, può sostituire efficacemente i materiali isolanti tradizionali come la lana di roccia e la lana di vetro. Offre notevoli benefici economici e sicurezza operativa per le reti di tubazioni termiche, promuovendo al contempo la sostenibilità ambientale. La sua adozione nel settore termico merita un'ampia diffusione e utilizzazione.

Pagina prodotto: Coperta isolante in aerogel flessibile AG65 per condotte – profili più sottili, idrorepellente, classificata fino a 650°C.

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Domande frequenti sulla richiesta di campioni

Risposte rapide su come richiedere e ricevere campioni gratuiti da Anchor-Aerogel-tech.

È possibile fornire campioni?

Sì. La preghiamo di condividere con noi alcune informazioni di base sul Suo progetto — ad esempio, dove verrà utilizzato il materiale e a quale temperatura operativa. Stia certo che questo serve solo a permetterci di aiutarLa a scegliere il materiale, il modello e le specifiche più adatti. Non divulgheremo mai i dettagli del Suo progetto a terzi.

Possiamo comunque richiedere campioni se non possiamo divulgare alcuna informazione sul progetto?

No. Se non siete disposti a condividere alcuna informazione sul vostro progetto, non siamo obbligati a supportare la vostra attività di R&D. Vi preghiamo di rispettare il lavoro che comporta: preparare ogni campione richiede un collega dedicato ed è piuttosto dispendioso in termini di tempo. Inoltre, senza sapere dove e come intendete utilizzare il nostro prodotto, non possiamo nemmeno determinare se sia adatto alla vostra applicazione.

I campioni sono gratuiti e quanti posso richiederne?

Forniamo 2 campioni gratuiti di feltro in aerogel, ciascuno di dimensioni 150 mm × 200 mm × T (o formato A4). Se ha bisogno di una quantità maggiore o di molti pezzi, ci indichi il motivo — saremo lieti di supportarla. Tuttavia, se non ha mai visto il nostro campione e desidera solo dare un'occhiata, La preghiamo di non richiedere quantità elevate senza motivo. Un collega dedicato deve preparare ogni campione, il che richiede un notevole impegno. Può prima dare un'occhiata; una volta confermato che è probabilmente adatto al Suo progetto, potrà richiederne altri.

Chi paga la spedizione?

I costi di spedizione sono a carico del cliente. Ci fornisca il Suo numero di account FedEx e i dati del destinatario (inclusi nome, indirizzo, numero di telefono, codice postale, ecc.) e organizzeremo la spedizione per Lei.

Quanto tempo occorre per preparare i campioni?

Se l'articolo è disponibile a magazzino, la preparazione richiede generalmente 3–7 giorni. Se non è disponibile e richiede produzione personalizzata, occorrono 1–2 settimane. Prepareremo i Suoi campioni il più rapidamente possibile.