熱パイプライン用途における省エネ断熱材としてのエアロゲルフェルト
目次
熱パイプラインの説明
熱パイプラインとは、ボイラー室、直火式エンジン室、熱供給センターなどから延び、熱源から建物の熱入口点まで熱を輸送する暖房管を指します。複数の暖房管がネットワークを形成します。経済発展と集中暖房政策の推進に伴い、集中暖房がカバーする面積は今後も拡大し続けるでしょう。このような広範な暖房パイプラインネットワークには、輸送中のエネルギー効率と安全性を確保するための堅牢な断熱システムが必要です。.
熱源プラントから熱利用者までの暖房パイプラインは、一次ネットワークと二次ネットワークに分けられます。一次ネットワークは熱源から熱ステーションまでの暖房パイプラインで構成され、二次ネットワークは熱ステーションから熱利用者までのパイプラインを包含します。通常、一次ネットワークの口径はDN500からDN1000の範囲であり、二次ネットワークはDN125からDN300のより小さな口径です。.
暖房パイプラインの設置方法は、一般的に地中設置と地上設置があります。地中設置にはトレンチ方式と直接埋設方式があり、地上設置には高架配置が含まれます。一次ネットワークの供給水温は120~150°Cで、還水温は70~90°Cです。一次ネットワークの高い水質は断熱の効果に大きく影響し、暖房効率と熱運用の経済的利益の両方に影響を与えます。.
熱パイプラインネットワークにおける現在の断熱材と既存の問題
現在、集中暖房パイプラインの断熱層には、ロックウールやグラスウールなどの材料が主に使用されています。ロックウールは、玄武岩や軽石などの天然岩石を溶融・繊維化して作られる無機繊維です。一方、グラスウールは、石灰石、ケイ砂、ドロマイトなどの材料をガラスに溶融し、それを繊維化してバインダーで処理して製造される人工無機繊維です。.
ロックウールやグラスウール材料の使用には、いくつかの問題があります:
安定性の低さ: 設置後、初期の効果は設計要件を満たします。しかし、数ヶ月の運用後、放射熱損失が増加し、断熱層が徐々に機能しなくなります。ロックウールやグラスウールなどの材料の柔らかい性質は、凝集のためにバインダーに依存しており、時間の経過とともにバインダーが劣化するにつれて故障しやすくなります。さらに、パイプライン内の水撃や圧力変動によって引き起こされる振動により、材料が沈降し、不均一な層が生じます。この沈降は、パイプラインと断熱層の間に隙間を生じさせ、対流熱交換を促進し、放射熱損失を増加させます。.
断熱層下の腐食: ロックウールやグラスウール材料の多孔質構造は湿気の浸透を許します。湿気が断熱層に浸入し、配管壁と反応すると、酸化が起こり、腐食や漏れにつながります。撥水処理されたグラスウール材料であっても、高温多湿のトレンチ環境での長期使用には耐えられません。.
短い寿命: ロックウールのような従来の断熱材料は急速に劣化するため、頻繁な交換が必要です。経年劣化により熱損失が増加し、メンテナンスコストが高くなり、安全リスクが高まり、3~4年ごとに交換が必要です。.
統計によると、集中暖房プロセスにおけるネットワーク損失は、総熱生産量の最大5%を占めることがあります。断熱不良がネットワークの放射損失に与える重大な影響を考慮すると、優れた断熱材料を使用してエネルギー損失を減らし、発生源での石炭とガスの排出を削減し、正の経済的および社会的利益を提供する必要があります。.
熱配管ネットワークにおけるエアロゲルフェルトの使用の利点
優れた断熱性能: 従来の断熱材料とエアロゲル断熱材料の断熱性能指標の比較:
断熱材 ロックウールフェルト グラスウールフェルト エアロゲルフェルト 室温での熱伝導率(25°C)(W/(m·K)) 0.049 0.044 0.020 高温での熱伝導率(300°C)(W/(m·K)) 0.0904 0.0831 0.036 密度(kg/m³) 60-120 50-120 ≤220 最高使用温度(°C) ≤400 ≤300 -195~650 撥水性 不良 不良 良好 寿命(年) 2-5 2-5 10-20 より高いエネルギー効率と経済効率: 都市の主要な暖房パイプラインを例にとると、DN800の直径で高架設置用の60mmグラスウール断熱材と30mmエアロゲル断熱材を比較した場合、結果は以下の通りです:
断熱材 グラスウールフェルト エアロゲル断熱フェルト 断熱厚さ(mm) 60 30 断熱後の外径(mm) 940 880 給水温度(°C) 150 150 単位長さあたりの熱損失(W/m) 323.8 211.7 周囲温度(°C) 20 20 風速(m/s) 0 0 断熱後の表面温度(°C) 42.7 36.6 省エネ率(%) — 34.6 エアロゲルフェルトをグラスウールフェルトの代わりに使用することで、断熱厚さを50%削減するだけでなく、34.6%の省エネ率を達成します。.
耐火性はAグレードまで対応: 材料自体に有機物質がほとんど含まれておらず、その燃焼性能はGB 8624-2012のA2レベル要件を満たしており、設置および運用中の安全性を確保します。.
断熱層下の腐食の低減: 材料自体に塩化物イオンが含まれておらず、撥水率が99.6%を超える極めて高い疎水性を示すため、適切なシーリングにより断熱層の内側に水蒸気が蓄積するのを防ぎ、断熱下の腐食を最小限に抑えることができます。.
長寿命: エアロゲル断熱フェルトは、優れた耐老化性と寸法安定性を示し、最大10年の寿命を提供し、従来の材料を大幅に上回ります。.
運用および保守の安全性の向上: 溝に敷設されたパイプラインでは、限られたスペースが固有の危険をもたらし、閉鎖空間での作業は窒息や中毒事故のリスクが高いです。グラスウールなどの従来の材料と比較して、エアロゲルフェルトはその長い寿命と安定した性能により、材料の交換頻度を減らし、閉鎖空間での作業を効果的に最小限に抑え、安全事故の発生率を低下させ、安全な運用と保守を確保します。.
環境に優しい: エアロゲルフェルトはシリカを原料としており、有毒または有害な物質を含んでいません。砂に似た、環境に優しいグリーンな材料であり、埋め立てまたはメーカーによるリサイクルが可能です。対照的に、グラスウールのような無機断熱材は、体積が大きく寿命が短いため、環境に大きな負荷をかけます。.
結論として、エアロゲル断熱フェルトは、その卓越した総合性能により、ロックウールやグラスウールなどの従来の断熱材を効果的に代替できます。熱配管ネットワークに強固な経済的メリットと運用上の安全性を提供すると同時に、環境の持続可能性を促進します。熱産業におけるその採用は、広く推進し使用される価値があります。.
サンプルリクエストFAQ
Anchor-techから無料サンプルをリクエストして受け取る方法についての簡単な回答。.
サンプルを提供していただけますか?
はい。まず、材料の使用場所や使用温度など、プロジェクトの基本情報をいくつかお知らせください。これは、お客様に最適な材料、モデル、仕様を選定するためだけに使用いたしますのでご安心ください。プロジェクトの詳細を第三者に開示することは一切ございません。
プロジェクト情報を一切開示できない場合でも、サンプルを依頼できますか?
いいえ。プロジェクトに関する情報を一切共有いただけない場合、当社はお客様の研究開発を支援する義務を負いません。サンプル1点の準備には専任の担当者が対応し、非常に手間がかかることをご理解ください。また、当社製品をどこでどのように使用されるかが分からなければ、お客様の用途に適しているかどうかの判断すらできません。
サンプルは無料ですか?また、どのくらい依頼できますか?
当社はエアロゲルフェルトの無料サンプルを2枚ご提供しています。各サイズは150 mm × 200 mm × T(またはA4サイズ)です。より多くの数量や多数のピースが必要な場合は、その理由をお知らせください。喜んでサポートいたします。ただし、これまでに当社のサンプルをご覧になったことがなく、ただ見てみたいだけという場合は、安易に大量のサンプルを要求しないでください。専任の担当者が各サンプルを準備するため、かなりの手間がかかります。まずはご覧いただき、プロジェクトに適しているとご確認いただけた後に、より多くのサンプルをご依頼いただければ幸いです。.
送料は誰が負担しますか?
送料はお客様のご負担となります。お客様のFedExアカウント番号と受取人情報(氏名、住所、電話番号、郵便番号など)をお知らせください。当社が発送手配をいたします。
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在庫がある場合は、通常3~7日かかります。在庫がなく特注製造が必要な場合は、1~2週間かかります。できるだけ迅速にサンプルを準備いたします。
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