Визначення структури неврахованих витрат води методом зонування

Експертиза систем водопостачання та каналізації – наш досвід

Втрати води у теплових мережах: методи зниження обсягу витоків

Втрати води у теплових мережах: методи зниження обсягу витоків

Завдання зменшення втрат води сьогодні вельми гостро. Витікання теплоносія і, як наслідок, істотні втрати тепла є на більшості мереж, що діють. В результаті збільшується обсяг необхідної підживлювальної води, витрати на її підготовку.

Основні причини витоків:

• Руйнування труб під дією корозії.
• Нещільне припасування регулюючої та запірної арматури.
• Порушення цілісності трубопроводу під впливом механічних навантажень, що відбуваються через неякісний монтаж.

Для заповнення витоків необхідна енергія джерела теплоти (підживлювальна вода підігрівається до певної температури), що призводить до зайвих витрат.

Втрати гарячої води можуть бути:

• аварійними;
• постійними.

Постійні в теплових мережах залежать від площі нещільних ділянок та тиску. Аварійні витоки пов'язані із розривами трубопроводів. Втрати холодної води(Охолодженого теплоносія) внаслідок аварій трапляються досить рідко. Переважна більшість аварій відбувається саме на трубопроводах, що подають. Ними рухається вода високої температури під досить великим тиском.

Відповідно до чинних нормативів при експлуатації теплової мережі витік теплоносія повинен за годину становити не більше ніж 0,25% від загального обсягу.

Для скорочення втрат тепла, причиною якого є виток води, необхідно регулярно проводити профілактичні заходи.

До таких заходів відносяться:

• Захист труб від електрохімічної корозії Для цього виконується катодна захист, і наносяться антикорозійні засоби.
• Якісна водопідготовка. Для уповільнення корозії трубопроводів знижують кількість розчиненого у питній воді кисню.
• Періодична оцінка залишкового ресурсу труб. Завдяки цьому можна вчасно виявляти ділянки трубопроводу, які потрібно замінити. Це дозволяє суттєво знизити ризик аварій та, як наслідок, зменшити втрати води.

Водний баланс теплових мереж

На будь-якому об'єкті, що постачає тепло, щомісяця визначають ефективність роботи. У тому числі, підраховують баланс відпущеної та доставленої кінцевим споживачам води. Небаланс може свідчити як про суттєві витоки, так і про неправильно проведені виміри або розрахунки. Наприклад, під час виконання розрахунків не враховано похибку засобів виміру.

Якщо спостерігається великий небаланс, є сенс замовити діагностику мережі, яка визначить її технічний станта можливість подальшої експлуатації. Інженерна діагностика – це комплекс робіт. Проводиться візуальне обстеження трубопроводу, що дозволяє виявити осередки корозії. За допомогою ультразвукової діагностики виконується товщиномір труб.

Приховані витоки виявляються за допомогою кореляційної та акустичної діагностики. Також виконується аналіз технічної документації та необхідні інженерні розрахунки. Замовнику представляється висновок, у якому вказано залишковий ресурс, технічний стан мережі та рекомендації.

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Заклад освіти

«Білоруський національний технічний університет»

РЕФЕРАТ

Дисципліна «Енергоефективність»

на тему: «Теплові мережі. Втрати теплової енергії під час передачі. Теплова ізоляція.

Виконав: Шрейдер Ю. А.

Група 306325

Мінськ, 2006

1. Теплові мережі. 3

2. Втрати теплової енергії під час передачі. 6

2.1. Джерела втрат. 7

3. Теплова ізоляція 12

3.1. Теплоізоляційні матеріали 13

4. Список використаної літератури. 17

1. Теплові мережі.

Теплова мережа - це система міцно та щільно з'єднаних між собою учасників теплопроводів, за якими теплота за допомогою теплоносіїв (пара чи гарячої води) транспортується від джерел до теплових споживачів.

Основними елементами теплових мереж є трубопровід, що складається з сталевих труб, з'єднаних між собою за допомогою зварювання, ізоляційна конструкція, призначена для захисту трубопроводу від зовнішньої корозії та теплових втрат, несуча конструкція, що сприймає вагу трубопроводу та зусилля, що виникають при його експлуатації.

Найбільш відповідальними елементами є труби, які повинні бути досить міцними і герметичними при максимальних тисках і температурах теплоносія, мати низький коефіцієнт температурних деформацій, малою шорсткістю внутрішньої поверхні, високим термічним опоромстінок, що сприяють збереженню теплоти, незмінністю властивостей матеріалу при тривалому впливі високих температур та тисків.

Постачання теплотою споживачів (систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання та технологічних процесів) складається з трьох взаємопов'язаних процесів: повідомлення теплоти теплоносія, транспорту теплоносія та використання теплового потенціалу теплоносія. Системи теплопостачання класифікуються за такими основними ознаками: потужності, виду джерела теплоти та виду теплоносія.

За потужністю системи теплопостачання характеризуються дальністю передачі теплоти та кількістю споживачів. Вони можуть бути місцевими та централізованими. Місцеві системи теплопостачання - це системи, в яких три основні ланки об'єднані та знаходяться в одному чи суміжних приміщеннях. При цьому отримання теплоти та передача її повітрі приміщень об'єднані в одному пристрої і розташовані в опалювальних приміщеннях (печі). Централізовані системи, В яких від одного джерела теплоти подається теплота для багатьох приміщень.

На вигляд джерела теплоти системи централізованого теплопостачанняподіляють на районне теплопостачання та теплофікацію. При системі районного теплопостачання джерелом теплоти служить районна котельня, теплофікація-ТЕЦ.

По виду теплоносія системи теплопостачання поділяються на дві групи: водяні та парові.

Теплоносій – середовище, що передає теплоту від джерела теплоти до нагрівальних приладів систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання.

Теплоносій отримує теплоту в районній котельні (або ТЕЦ) і по зовнішніх трубопроводах, які звуться тепловими мережами, надходить у системи опалення, вентиляції промислових, громадських і житлових будівель. У нагрівальних приладах, розташованих усередині будівель, теплоносій віддає частину акумульованої в ньому теплоти та відводиться по спеціальних трубопроводах назад до джерела теплоти.

У водяних системах теплопостачання теплоносієм служить вода, а парових - пар. У Білорусі для міст та житлових районів використовуються водяні системи теплопостачання. Пара застосовується на промислових майданчиках для технологічних цілей.

Системи водяних теплопроводів можуть бути однотрубними та двотрубними (в окремих випадках багатотрубними). Найбільш поширеною є двотрубна систематеплопостачання (по одній трубі подається гаряча вода споживачеві, по іншій, зворотній, охолоджена вода повертається на ТЕЦ або котельню). Розрізняють відкриту та закриту системи теплопостачання. У відкритої системиздійснюється " безпосередній водорозбір " , тобто. гаряча вода з мережі, що подає, розбирається споживачами для господарських, санітарно - гігієнічних потреб. При повному використанні гарячої води може бути використана однотрубна система. Для закритої системихарактерно майже повне повернення мережевої води на ТЕЦ (або районну котельню).

До теплоносіїв систем централізованого теплопостачання висувають такі вимоги: санітарно-гігієнічні(теплоносій не повинен погіршувати санітарні умови у закритих приміщеннях - Середня температураповерхні нагрівальних приладів не може перевищувати 70-80), техніко-економічні (щоб вартість транспортних трубопроводів була найменшою, маса нагрівальних приладів - малою та забезпечувався мінімальна витратапалива для нагрівання приміщень) та експлуатаційні (можливість центрального регулюваннятепловіддачі систем споживання у зв'язку із змінними температурами зовнішнього повітря).

Напрямок теплопроводів вибирається по тепловій карті району з урахуванням матеріалів геодезичної зйомки, плану існуючих та намічених надземних та підземних споруд, даних про характеристику ґрунтів тощо. обґрунтувань.

При високому рівніґрунтових та зовнішніх вод, густоті існуючих підземних споруд на трасі проектованого теплопроводу, сильно перетнутого ярами і залізничними коліямив більшості випадків перевага надається надземним теплопроводам. Вони також найчастіше застосовуються на території промислових підприємств при спільної прокладкиенергетичних та технологічних трубопроводів на загальних естакадах або високих опорах.

У житлових районах з архітектурних міркувань зазвичай використовується підземна кладка теплових мереж. Варто сказати, що надземні теплопровідні мережі довговічні та ремонтопридатні, порівняно з підземними. Тому бажаним є пошук хоча б часткового використання підземних теплопроводів.

При виборі траси теплопроводу слід керуватися насамперед умовами надійності теплопостачання, безпеки роботи обслуговуючого персоналу та населення, можливістю швидкої ліквідації неполадок та аварій.

З метою безпеки та надійності теплопостачання, прокладання мереж не ведеться у загальних каналах з киснепроводами, газопроводами, трубопроводами стиснутого повітряіз тиском вище 1,6 МПа. При проектуванні підземних теплопроводів за умов зниження початкових витрат слід вибирати мінімальну кількість камер, споруджуючи їх лише в пунктах встановлення арматури та приладів, які потребують обслуговування. Кількість камер, що вимагають, скорочується при застосуванні сильфонних або лінзових компенсаторів, а також осьових компенсаторів з великим ходом (здвоєних компенсаторів), природної компенсації температурних деформацій.

На не проїзній частині допускаються перекриття камер і вентиляційних шахт, що виступають на поверхню землі, на висоту 0,4 м. Для полегшення спорожнення (дренажу) теплопроводів, їх прокладають з ухилом до горизонту. Для захисту паропроводу від попадання конденсату з конденсатопроводу в період зупинки паропроводу або падіння тиску пари після відводників конденсату повинні встановлюватися зворотні клапани або затвори.

Трасою теплових мереж будується поздовжній профіль, на який наносять планувальні та існуючі позначки землі, рівень стояння ґрунтових вод, існуючі та проектовані підземні комунікації, та інші споруди, що перетинаються теплопроводом, із зазначенням вертикальних позначок цих споруд.

2. Втрати теплової енергії під час передачі.

Для оцінки ефективності роботи будь-якої системи, у тому числі теплоенергетичної, зазвичай використовується узагальнений фізичний показник, - коефіцієнт корисної дії(ККД). Фізичний зміст ККД - відношення величини отриманої корисної роботи(Енергії) до витраченої. Остання, у свою чергу, є сумою отриманої корисної роботи (енергії) і втрат, що виникають у системних процесах. Таким чином, збільшення ККД системи (а значить і підвищення її економічності) можна досягти лише зниженням величини непродуктивних втрат, що виникають у процесі роботи. Це і є головним завданням енергозбереження.

Основною ж проблемою, що виникає при вирішенні цього завдання, є виявлення найбільших складових цих втрат і вибір оптимального технологічного рішення, що дозволяє значно знизити вплив на величину ККД. Причому кожен конкретний об'єкт (мета енергозбереження) має низку характерних конструктивних особливостейі його теплових втрат різні за величиною. І щоразу, коли йдеться про підвищення економічності роботи теплоенергетичного обладнання (наприклад, системи опалення), перед прийняттям рішення на користь використання якого-небудь технологічного нововведення, необхідно обов'язково провести детальне обстеження самої системи та виявити найістотніші канали втрат енергії. Розумним рішенням буде використання тільки таких технологій, які істотно знизять найбільші непродуктивні складові втрат енергії в системі та при мінімальних витратахзначно підвищать ефективність її роботи.

2.1 Джерела втрат.

Будь-яку теплоенергетичну систему з метою аналізу можна умовно розбити на три основні ділянки:

1. ділянку виробництва теплової енергії (котельня);

2. ділянка транспортування теплової енергії споживачеві (трубопроводи теплових мереж);

3. ділянку споживання теплової енергії (опалюваний об'єкт).

Кожна з наведених ділянок має характерні непродуктивні втрати, зниження яких і є основною функцією енергозбереження. Розглянемо кожну ділянку окремо.

1.Дільниця виробництва теплової енергії. Існуюча котельня.

Головною ланкою на цій ділянці є котлоагрегат, функціями якого є перетворення хімічної енергії палива на теплову та передача цієї енергії теплоносія. У котлоагрегаті відбувається ряд фізико-хімічних процесів, кожен із яких має свій ККД. І будь-який котлоагрегат, яким би досконалим він не був, обов'язково втрачає частину енергії палива у цих процесах. Спрощено схема цих процесів зображено малюнку.

На ділянці виробництва теплової енергії при нормальній роботікотлоагрегату завжди існують три види основних втрат: з недопалом палива і газами, що йдуть (зазвичай не більше 18%), втрати енергії через обмуровку котла (не більше 4%) і втрати з продуванням і на власні потреби котельні (близько 3%). Зазначені цифри теплових втрат приблизно близькі для нормального нового вітчизняного котла (з ККД близько 75%). Більш досконалі сучасні котлоагрегати мають реальний ККД близько 80-85% і ці стандартні втрати у них нижче. Однак вони можуть додатково зростати:

• Якщо своєчасно та якісно не проведено режимне налагодження котлоагрегату з інвентаризацією шкідливих викидів, втрати з недопалом газу можуть збільшуватись на 6-8 %;
• Діаметр сопел пальників, встановлених на котлоагрегаті середньої потужностізазвичай не перераховується під реальне навантаження казана. Однак підключене до котла навантаження відрізняється від того, на яке розрахований пальник. Ця невідповідність завжди призводить до зниження тепловіддачі від смолоскипів до поверхонь нагріву і зростання на 2-5% втрат з хімічним недопалом палива і газами, що йдуть;
• Якщо чистка поверхонь котлоагрегатів проводиться, як правило, один раз на 2-3 роки, це знижує ККД котла із забрудненими поверхнями на 4-5% за рахунок збільшення на цю величину втрат з газами, що йдуть. Крім того, недостатня ефективність роботи системи хімводоочищення (ХВО) призводить до появи хімічних відкладень (накипу) на внутрішніх поверхняхкотлоагрегата, що значно знижують ефективність його роботи.
• Якщо котел не обладнаний повним комплектомзасобів контролю та регулювання (паромірами, теплолічильниками, системами регулювання процесу горіння та теплового навантаження) або якщо засоби регулювання котлоагрегату налаштовані неоптимально, то це в середньому додатково знижує його ККД на 5%.
• При порушенні цілісності обмуровки котла виникають додаткові присоси повітря в топку, що збільшує втрати з недопалом і газами, що йдуть на 2-5%.
• Використання сучасного насосного обладнанняу котельні дозволяє в два-три рази знизити витрати електроенергії на власні потреби котельні та знизити витрати на їх ремонт та обслуговування.
• На кожен цикл "Пуск-зупинка" котлоагрегату витрачається значна кількість палива. Ідеальний варіантексплуатації котельні - її безперервна робота у діапазоні потужностей, визначеному режимною картою. Використання надійної запірної арматури, високоякісної автоматики та регулюючих пристроїв дозволяє мінімізувати втрати, що виникають через коливання потужності та виникнення нештатних ситуацій у котельні.

Перераховані вище джерела виникнення додаткових втрат енергії в котельні є явними і прозорими їх виявлення. Наприклад, одна з основних складових цих втрат - втрати з недопалом, можуть бути визначені тільки за допомогою хімічного аналізу складу газів, що йдуть. У той же час збільшення цієї складової може бути викликано цілим рядом причин: не дотримується правильне співвідношення суміші паливо-повітря, є неконтрольовані присоси повітря в топку котла, пальниковий пристрій працює в неоптимальному режимі.

Таким чином, постійні додаткові неявні втрати тільки при виробництві тепла в котельні можуть досягати величини 20-25%!

2. Втрати тепла на ділянці транспортування його до споживача. Існуючі трубопроводи тепломереж.

Зазвичай теплова енергія, передана в котельні теплоносія, надходить у теплотрасу і слідує на об'єкти споживачів. Величина ККД цієї ділянки зазвичай визначається наступним:

• ККД мережевих насосів, що забезпечують рух теплоносія теплотрасою;
• втратами теплової енергії за довжиною теплотрас, пов'язаними зі способом укладання та ізоляції трубопроводів;
• втрати теплової енергії, пов'язані з правильністю розподілу тепла між об'єктами-споживачами, т.зв. гідравлічною настроєністю теплотраси;
• періодично виникають під час аварійних та позаштатних ситуацій витоками теплоносія.

При розумно спроектованій та гідравлічно налагодженій системі теплотрас видалення кінцевого споживача від ділянки виробництва енергії рідко становить більше 1,5-2 км і загальна величина втрат зазвичай не перевищує 5-7%. Однак:

• використання вітчизняних потужних мережевих насосів із низьким ККД практично завжди призводить до значних непродуктивних перевитрат електроенергії.
• при великій довжині трубопроводів теплотрас значний вплив на величину теплових втрат набуває якості теплової ізоляції теплотрас.
• гідравлічна налагодженість теплотраси є основним чинником, що визначає економічність її роботи. Під'єднані до теплотраси об'єкти теплоспоживання повинні бути правильно шайбовані таким чином, щоб розподілялося по них рівномірно. В іншому випадку теплова енергія перестає ефективно використовуватися на об'єктах споживання і виникає ситуація з поверненням частини теплової енергії зворотного трубопроводуна котельню. Крім зниження ККД котлоагрегатів, це викликає погіршення якості опалення в найбільш віддалених по ходу тепломережі будинках.
• якщо вода для систем гарячого водопостачання (ГВП) підігрівається на відстані від об'єкта споживання, то трубопроводи трас ГВП обов'язково повинні бути виконані за циркуляційною схемою. Присутність тупикової схеми ГВПфактично означає, що близько 35-45% теплової енергії, що йде на потреби ГВП, витрачається марно.

Зазвичай втрати теплової енергії у теплотрасах не повинні перевищувати 5-7%. Але фактично вони можуть досягати величини 25% і вище!

3. Втрати об'єктах споживачів тепла. Системи опалення та ГВП існуючих будівель.

Найбільш суттєвими складовими теплових втрат у теплоенергетичних системах є втрати об'єктах-споживачах. Наявність таких не є прозорою і може бути визначена лише після появи у теплопункті будівлі приладу обліку теплової енергії, т.зв. теплолічильника. Досвід роботи з величезною кількістювітчизняних теплових систем дозволяє вказати основні джерела виникнення непродуктивних втрат теплової енергії. У найпоширенішому випадку такими є втрати:

• у системах опалення пов'язані з нерівномірним розподілом тепла по об'єкту споживання та нераціональністю внутрішньої теплової схеми об'єкта (5-15%);
• в системах опалення пов'язані з невідповідністю характеру поточного опалення погодним умовам (15-20%);
• в системах ГВПчерез відсутність рециркуляції гарячої води втрачається до 25% теплової енергії;
• у системах ГВП через відсутність чи непрацездатність регуляторів гарячої води на бойлерах ГВП (до 15% навантаження ГВП);
• у трубчастих (швидкісних) бойлерах через наявність внутрішніх витоків, забруднення поверхонь теплообміну та труднощі регулювання (до 10-15% навантаження ГВП).

Загальні неявні непродуктивні втрати на об'єкті споживання можуть становити до 35% теплового навантаження!

Головною непрямою причиною наявності та зростання вищезгаданих втрат є відсутність на об'єктах теплоспоживання приладів обліку кількості споживаного тепла. Відсутність прозорої картини споживання тепла об'єктом обумовлює нерозуміння значущості вжиття на ньому енергозберігаючих заходів.

3. Теплова ізоляція

Теплоізоляція, теплова ізоляція, термоізоляція, захист будівель, теплових промислових установок(або окремих їх вузлів), холодильних камер, трубопроводів та іншого від небажаного теплового обміну з довкіллям. Так, наприклад, у будівництві та теплоенергетиці теплоізоляція необхідна для зменшення теплових втрат навколишнє середовище, у холодильній та кріогенній техніці - для захисту апаратури від припливу тепла ззовні. Теплоізоляція забезпечується пристроєм спеціальних огорож, що виконуються з теплоізоляційних матеріалів (у вигляді оболонок, покриттів тощо) і утруднюють теплопередачу; самі ці теплозахисні засоби також називають теплоізоляцією. При переважному конвективному теплообміні для теплоізоляції використовують огородження, що містять шари непроникного для повітря; при променистому теплообміні - конструкції з матеріалів, що відображають теплове випромінювання (наприклад, фольги, металізованої лавсанової плівки); при теплопровідності (основний механізм перенесення тепла) – матеріали з розвиненою пористою структурою.

Ефективність теплоізоляції при перенесенні тепла теплопровідністю визначається термічним опором (R) ізолюючої конструкції. Для одношарової конструкції R=d/l де d - товщина шару ізолюючого матеріалу, l - його коефіцієнт теплопровідності. Підвищення ефективності теплоізоляції досягається застосуванням високопористих матеріалів та пристроєм багатошарових конструкційз повітряними прошарками.

Завдання теплоізоляції будівель - знизити втрати тепла в холодну пору року та забезпечити відносну сталість температури в приміщеннях протягом доби при коливаннях температури зовнішнього повітря. Застосовуючи для теплової ізоляції ефективні теплоізоляційні матеріали, можна істотно зменшити товщину і знизити масу конструкцій, що захищають, і таким чином скоротити витрату основних будматеріалів (цегли, цементу, сталі та ін.) і збільшити допустимі розміри збірних елементів.

У теплових промислових установках (промислових печах, котлах, автоклавах тощо) теплоізоляція забезпечує значну економію палива, сприяє збільшенню потужності теплових агрегатів та підвищенню їх ККД, інтенсифікації технологічних процесів, зниженню витрат основних матеріалів. Економічна ефективністьтеплоізоляції у промисловості часто оцінюють коефіцієнтом заощадження тепла h= (Q 1 - Q 2)/Q 1 (де Q 1 - втрати тепла установкою без теплоізоляції, а Q 2 - з теплоізоляцією). Теплоізоляція промислових установок, що працюють при високих температурах, сприяє також створенню нормальних санітарно-гігієнічних умов праці обслуговуючого персоналу у гарячих цехах та запобіганню виробничому травматизму.

3.1 Теплоізоляційні матеріали

Основні сфери застосування теплоізоляційних матеріалів - ізоляція огороджувальних будівельних конструкцій, технологічного обладнання(промислових печей, теплових агрегатів, холодильних камер тощо) і трубопроводів.

Від якості ізоляційної конструкції теплопроводу залежать не лише теплові втрати, але його довговічність. При відповідній якості матеріалів та технології виготовлення теплова ізоляція може одночасно виконувати роль антикорозійного захистузовнішньої поверхні сталевого трубопроводу. До таких матеріалів відносяться поліуретан і похідні на його основі - полімербетон і біон.

Основні вимоги до теплоізоляційних конструкцій полягає в наступному:

· Низька теплопровідність як у сухому стані так і в стані природної вологості;

· мале водопоглинання та невелика висота капілярного підйому рідкої вологи;

· Мала корозійна активність;

· Високе електричний опір;

· Лужна реакція середовища (pH>8,5);

· Достатня механічна міцність.

Основними вимогами для теплоізоляційних матеріалів паропроводів електростанцій та котелень є низька теплопровідність та висока термостійкість. Такі матеріали зазвичай характеризуються великим вмістом повітряних пір та малою об'ємною щільністю. Остання якість цих матеріалів зумовлює їх підвищену гігроскопічність і водопоглинання.

Одна з основних вимог до теплоізоляційних матеріалів для підземних теплопроводів полягає у малому водопоглинанні. Тому високоефективні теплоізоляційні матеріали з великим вмістом повітряних пір, які легко вбирають вологу з навколишнього ґрунту, як правило, непридатні для підземних теплопроводів.

Розрізняють жорсткі (плити, блоки, цегла, шкаралупи, сегменти та ін), гнучкі (мати, матраци, джгути, шнури та ін), сипкі (зернисті, порошкоподібні) або волокнисті теплоізоляційні матеріали. За видом основної сировини їх поділяють на органічні, неорганічні та змішані.

Органічні своєю чергою поділяються на органічні природні та органічні штучні. До органічних природних матеріалів відносяться матеріали, одержувані переробкою неділової деревини та відходів деревообробки (деревноволокнисті плити та деревостружкові плити), сільськогосподарських відходів (соломит, очерет та ін), торфу (торфоплити) та ін місцевої органічної сировини. Ці теплоізоляційні матеріали, як правило, відрізняються низькою водо- та біостійкістю. Зазначених недоліків позбавлені органічних штучних матеріалів. Дуже перспективними матеріалами цієї підгрупи є пінопласти, які отримують шляхом спінювання синтетичних смол. Пінопласти мають дрібні замкнуті пори і цим відрізняються від поропластів - теж спінених пластмас, але мають пори, що з'єднуються, і тому не використовуються в якості теплоізоляційних матеріалів. Залежно від рецептури та характеру технологічного процесувиготовлення пінопласти можуть бути жорсткими, напівжорсткими та еластичними з порами необхідного розміру; виробам можуть бути надані бажані властивості (наприклад, зменшена горючість). Характерна особливість більшості органічних теплоізоляційних матеріалів - низька вогнестійкість, тому їх зазвичай застосовують при температурах не вище 150 °С.

Більше вогнестійкі матеріали змішаного складу (фіброліт, арболіт та ін.), одержувані з суміші мінерального в'яжучого речовини та органічного наповнювача (деревні стружки, тирсу тощо).

Неорганічні матеріали Представником цієї підгрупи є алюмінієва фольга(Альфоль). Вона застосовується у вигляді гофрованих листів, покладених з утворенням повітряних прошарків. Перевагою цього матеріалу є висока відбивна здатність, що зменшує променистий теплообмін, що особливо помітно при високих температурах. Іншими представниками підгрупи неорганічних матеріалів є штучні волокна: мінеральна, шлакова та скляна вата. Середня товщина мінеральної вати 6-7 мкм, середній коефіцієнт теплопровідності λ=0,045 Вт/(м*К). Ці матеріали не горючі, не прохідні для гризунів. Вони мають малу гігроскопічність (не більше 2%), але велике водопоглинання (до 600%).

Легкі та пористі бетони (головним чином газобетон та пінобетон), піноскло, скляне волокно, вироби зі спученого перліту та ін.

Неорганічні матеріали, що використовуються в якості монтажних, виготовляють на основі азбесту (азбестовий картон, папір, повсть), сумішей азбесту та мінеральних в'яжучих речовин (азбестодіатомові, азбестовапнянихокремнеземисті, азбестоцементні вироби) і на основі спучених гірських порід (вермікуліту).

Для ізоляції промислового обладнанняі установок, що працюють при температурах вище 1000 ° С (наприклад, металургійних, нагрівальних та ін печей, топок, котлів і т. д.), застосовують так звані легковагові вогнетриви, що виготовляються з вогнетривких глин або високовогнетривких оксидів у вигляді штучних виробів (цегли блоків різного профілю). Перспективне також використання волокнистих матеріалівтеплоізоляції з вогнетривких волокон та мінеральних в'яжучих речовин (коефіцієнт їх теплопровідності при високих температурах у 1,5-2 рази нижчий, ніж у традиційних).

Таким чином, є велика кількість теплоізоляційних матеріалів, з яких може здійснюватися вибір залежно від параметрів та умов експлуатації різних установок, які потребують теплозахисту.

4. Список використаної літератури.

1. Андрюшенко А.І., Амінов Р.З., Хлєбалін Ю.М. «Теплофікаційні установки та їх використання». М.: Вищ. школа, 1983.

2. Ісаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел О.С. "Теплопередача". М.:енерговидав,1981.

3. Р.П. Грушман «Що потрібно знати теплоізолювальнику»? Ленінград; Будвидав, 1987.

4. Соколов В. Я. «Теплофікація та теплові мережі» Видавництво М.: Енергія, 1982.

5. Теплове обладнаннята теплові мережі. Г.А. Арсеньєв та ін. М.: Вища школа, 1988.

6. "Теплопередача" В.П. Ісаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукоміл. Москва; Видавництво, 1981.

---IV. Підвищення ефективності систем енергопостачання
------4.4. Теплові мережі

4.4.3. Методи зниження втрат у теплових мережах

VIII. Використання відновлюваних енергоресурсів

Основними методами є:

• періодична діагностика та моніторинг стану теплових мереж;
• осушення каналів;
• заміна старих і найчастіше ушкоджуваних ділянок теплових мереж (насамперед, що затоплюються) на підставі результатів інженерної діагностики, з використанням сучасних теплоізоляційних конструкцій;
• прочищення дренажів;
• відновлення (нанесення) антикорозійного, тепло- та гідроізоляційного покриттів у доступних місцях;
• підвищення pH мережної води;
• забезпечення якісної водопідготовки підживлювальної води;
• організація електрохімзахисту трубопроводів;
• відновлення гідроізоляції стиків плит перекриттів;
• вентиляція каналів та камер;
• встановлення сильфонних компенсаторів;
• застосування покращених трубних сталей та неметалічних трубопроводів;
• організація визначення у режимі реального часу фактичних втрат теплової енергії у магістральних теплових мережах за даними приладів обліку теплової енергії на тепловій станції та у споживачів з метою оперативного прийняття рішень щодо усунення причин виникнення підвищених втрат;
• посилення нагляду під час проведення аварійно-відновлювальних робіт з боку адміністративно-технічних інспекцій;
• переведення споживачів із теплопостачання від центральних на індивідуальні теплові пункти.

Повинні бути створені стимули та критерії для персоналу. Сьогодні завдання аварійної служби: приїхати, розкопати, залатати, засипати, поїхати. Введення лише одного критерію оцінки діяльності - відсутність повторних розриттів, що одразу кардинально змінює ситуацію (розриви відбуваються в місцях найбільш небезпечного поєднання корозійних факторів і до замінених локальних ділянок тепломережі мають пред'являтися підвищені вимоги щодо захисту від корозії). Відразу з'явиться діагностична апаратура, з'явиться розуміння, що якщо ця теплотраса затоплена, треба її осушити, а якщо труба гнила, аварійна служба перша доводитиме, що ділянку мережі треба змінювати.

Можна створити систему, за якої теплова мережа, на якій стався розрив, вважатиметься як би «хворою» і надходитиме на лікування до служби ремонту, як до лікарні. Після лікування вона повертатиметься в експлуатаційну службу з відновленим ресурсом.

Дуже важливими є економічні стимули і для експлуатаційного персоналу. 10-20% економії від зниження втрат з витоками (при дотриманні норми жорсткості мережної води) виплачувані персоналу спрацьовує краще за будь-які зовнішні інвестицій. Одночасно через зменшення числа підтоплених ділянок знижуються втрати через ізоляцію та збільшується термін служби мереж.

Перше, що зробили в теплопостачальних підприємствах колишніх країн РЕВ та Прибалтики після переходу до ринкових відносин – це осушили канали теплових мереж. З усіх можливих технічних заходів щодо зниження витрат ця виявилася економічно вигідною.

Необхідно кардинально покращити якість заміни теплових мереж за рахунок:

• попереднього обстеження ділянки, що перекладається, з метою визначення причин невитримування нормативного термінуслужби та підготовки якісного технічного завданняна проектування;
• обов'язкової розробки проектів капітального ремонтуз обґрунтуванням прогнозованого терміну служби;
• незалежної приладової перевірки якості прокладання теплових мереж;
• запровадження персональної відповідальності посадових осіб за якість прокладання.

Технічну проблему забезпечення нормативного терміну служби теплових мереж було вирішено ще 50-ті роки XX в. за рахунок застосування товстостінних труб та високої якості будівельних робіт, насамперед антикорозійного захисту. Зараз набір технічних засобівнабагато ширше.

Раніше технічна політика визначалася пріоритетом зменшення капітальних вкладень. З меншими витратами потрібно забезпечити максимальний приріст виробництва, щоб цей приріст компенсував надалі витрати на ремонт. У нинішній ситуації такий підхід неприйнятний. У нормальних економічних умоввласник не може дозволити собі прокладати мережі з терміном служби 10-12 років, це для нього руйнівно. Тим більше, це неприпустимо, коли основним платником стає населення міста. В кожному муніципальній освітіповинен здійснюватись жорсткий контроль за якістю прокладання теплових мереж.

Повинні бути змінені пріоритети у витрачанні коштів, більша частина яких витрачається сьогодні на заміну ділянок теплових мереж, за якими були розриви труб у процесі експлуатації або літнього опресування, на запобігання утворенню розривів шляхом контролю швидкості корозії труб та вжиття заходів щодо її зниження.

Просимо Вас залишати свої зауваження та пропозиції щодо стратегії. Для читання документа виберіть розділ, що Вас цікавить.

Енергозберігаючі технологіїта методи

Вступ
Ця стаття коротко описує проблематику енергозбереження, що склалася сьогодні на переважній більшості вітчизняних об'єктів виробництва, транспортування та споживання теплової енергії, пропонуючи варіанти ефективного їх вирішення.

Існуючі теплові системи в основному проектувалися і створювалися без урахування можливостей, що з'явилися на теплоенергетичному ринку протягом останніх 10 років. Масовий розвиток обчислювальної техніки зумовило поява в цей час величезної кількості технологічних нововведень, які докорінно змінили ситуацію в енергозбереженні. Наприклад, можливість точного моделювання теплових процесів на ЕОМ призвела до появи нових ефективних конструкційкотлоагрегатів та схем опалення, а досягнення електронної індустрії забезпечили можливість широкого застосуваннязасобів обліку теплової енергії та високоекономічних регулюючих пристроїв.

Таким чином, наприкінці ХХ століття енергозбереження отримало на своє озброєння велику кількість ефективних технологій та нове обладнання, що дозволяє значно (до 50%) підвищити надійність та економічність роботи вже існуючих теплових систем та проектувати нові системи, які якісно відрізняються від існуючих.

Енергозбереження. Аксіоми.

Для оцінки ефективності роботи будь-якої системи, у тому числі теплоенергетичної, зазвичай використовується узагальнений фізичний показник - коефіцієнт корисної дії (ККД). Фізичний зміст ККД - відношення величини отриманої корисної роботи (енергії) до витраченої. Остання, у свою чергу, є сумою отриманої корисної роботи (енергії) і втрат, що виникають у системних процесах. Таким чином, збільшення ККД системи (а значить і підвищення її економічності) можна досягти лише зниженням величини непродуктивних втрат, що виникають у процесі роботи. Це і є головним завданням енергозбереження.

Основною ж проблемою, що виникає при вирішенні цього завдання, є виявлення найбільших складових цих втрат і вибір оптимального технологічного рішення, що дозволяє значно знизити вплив на величину ККД. Причому кожен конкретний об'єкт, - мета енергозбереження, - має низку характерних конструктивних особливостей і його теплових втрат різні за величиною. І щоразу, коли йдеться про підвищення економічності роботи теплоенергетичного обладнання (наприклад, системи опалення), перед прийняттям рішення на користь використання якого-небудь технологічного нововведення, необхідно обов'язково провести детальне обстеження самої системи та виявити найістотніші канали втрат енергії. Розумним рішенням буде використання тільки таких технологій, які суттєво знизять найбільші непродуктивні складові втрат енергії в системі та за мінімальних витрат значно підвищать ефективність її роботи.

Однак, незважаючи на унікальність у загальному випадкуфакторів, що викликають втрати в кожній конкретній тепловій системі, вітчизняні об'єкти мають ряд характерних рис. Вони дуже схожі один на одного, що пов'язано з тим, що будувалися вони за загальними для "Союзу" проектними нормами в часи, коли теплова енергія коштувала "копійки". Характерні проблеми та основні канали теплових втрат в енергосистемах пострадянських об'єктів добре вивчені фахівцями нашого підприємства. Вирішення переважної більшості проблем енергозбереження на них відпрацьоване нами на практиці, що дозволяє провести аналіз, розглянути найбільш характерні ситуації з тепловими втратами та запропонувати варіанти їх вирішення з прогнозуванням результатів, ґрунтуючись на нашому досвіді роботи з подібними ситуаціями на інших об'єктах.

Нижче викладене дослідження розглядає найбільш характерні проблемиіснуючих теплових об'єктів, описує найбільш суттєві канали непродуктивних втрат у них теплової енергії та пропонує варіанти зниження цих втрат з попереднім прогнозом результатів.

Теплові системи. Джерела втрат.

Будь-яку теплоенергетичну систему з метою аналізу можна умовно розбити на 3-х основних ділянках:

1. ділянку виробництва теплової енергії (котельня);

2. ділянка транспортування теплової енергії споживачеві (трубопроводи теплових мереж);

3. ділянку споживання теплової енергії (опалюваний об'єкт).

Кожна з наведених ділянок має характерні непродуктивні втрати, зниження яких і є основною функцією енергозбереження. Розглянемо кожну ділянку окремо.

1.Дільниця виробництва теплової енергії. Існуюча котельня.

Головною ланкою на цій ділянці є котлоагрегат, функціями якого є перетворення хімічної енергії палива на теплову та передача цієї енергії теплоносія. У котлоагрегаті відбувається ряд фізико-хімічних процесів, кожен із яких має свій ККД. І будь-який котлоагрегат, яким би досконалим він не був, обов'язково втрачає частину енергії палива у цих процесах. Спрощено схема цих процесів зображено малюнку.

На ділянці виробництва теплової енергії при нормальній роботі котлоагрегату завжди існують три види основних втрат: з недопалом палива і газами, що йдуть (зазвичай не більше 18%), втрати енергії через обмуровку котла (не більше 4%) і втрати з продуванням і на власні потреби котельні ( близько 3%). Зазначені цифри теплових втрат приблизно близькі для нормального нового вітчизняного котла (з ККД близько 75%). Більш досконалі сучасні котлоагрегати мають реальний ККД близько 80-85% і ці стандартні втрати у них нижче. Однак вони можуть додатково зростати:

Якщо своєчасно та якісно не проведено режимне налагодження котлоагрегату з інвентаризацією шкідливих викидів, втрати з недопалом газу можуть збільшуватись на 6-8 %; Діаметр сопел пальників, встановлених на котлоагрегаті середньої потужності, зазвичай не перераховується під реальне навантаження котла. Однак підключене до котла навантаження відрізняється від того, на яке розрахований пальник. Ця невідповідність завжди призводить до зниження тепловіддачі від смолоскипів до поверхонь нагріву і зростання на 2-5% втрат з хімічним недопалом палива і газами, що йдуть; Якщо чистка поверхонь котлоагрегатів проводиться, як правило, один раз на 2-3 роки, це знижує ККД котла із забрудненими поверхнями на 4-5% за рахунок збільшення на цю величину втрат з газами, що йдуть. Крім того, недостатня ефективність роботи системи хімводоочищення (ХВО) призводить до появи хімічних відкладень (накипу) на внутрішніх поверхнях котлоагрегату, що значно знижують ефективність його роботи. Якщо котел не обладнаний повним комплектом засобів контролю та регулювання (паромірами, теплолічильниками, системами регулювання процесу горіння та теплового навантаження) або якщо засоби регулювання котлоагрегату налаштовані неоптимально, це в середньому додатково знижує його ККД на 5%. При порушенні цілісності обмуровки котла виникають додаткові присоси повітря в топку, що збільшує втрати з недопалом і газами на 2-5%. Використання сучасного насосного обладнання в котельні дозволяє в два-три рази знизити витрати електроенергії на власні потреби котельні і знизити витрати на їх та обслуговування. На кожен цикл "Пуск-зупинка" котлоагрегату витрачається значна кількість палива. Ідеальний варіант експлуатації котельні – її безперервна робота в діапазоні потужностей, визначеному режимною картою. Використання надійної запірної арматури, високоякісної автоматики та регулюючих пристроїв дозволяє мінімізувати втрати, що виникають через коливання потужності та виникнення нештатних ситуацій у котельні.

Перераховані вище джерела виникнення додаткових втрат енергії в котельні є явними і прозорими їх виявлення. Наприклад, одна з основних складових цих втрат - втрати з недопалом, можуть бути визначені тільки за допомогою хімічного аналізу складу газів, що йдуть. У той же час збільшення цієї складової може бути викликано цілим рядом причин: не дотримується правильне співвідношення суміші паливо-повітря, є неконтрольовані присоси повітря в топку котла, пальниковий пристрій працює в неоптимальному режимі.

Таким чином, постійні додаткові неявні втрати тільки при виробництві тепла в котельні можуть досягати величини 20-25%!

Алгоритм підвищення економічності роботи існуючого котлоагрегата в загальному випадку можна представити як послідовність певних дій (в порядку ефективності):

1. Провести комплексне обстеженнякотлоагрегатів, включаючи газовий аналіз продуктів згоряння. Оцінити якість роботи периферійного обладнання котельні.

2. Провести режимне налагодження котлів з інвентаризацією шкідливих викидів. Розробити режимні карти роботи котлоагрегатів на різних навантаженнях та заходи, які забезпечать роботу котлоагрегатів лише в економічному режимі.

3. Здійснити чищення зовнішніх і внутрішніх поверхонь котлоагрегатів.

4. Обладнати котельню робочими приладами контролю та регулювання, оптимально налаштувати автоматику котлоагрегатів.

5. Відновити теплоізоляцію котлоагрегату, виявивши та усунувши неконтрольовані джерела присосів повітря в топку;

6. Перевірити та можливо модернізувати систему ХВО котельні.

Кожна з наведених ділянок має характерні непродуктивні втрати, зниження яких і є основною функцією енергозбереження. Розглянемо кожну ділянку окремо.

1.Дільниця виробництва теплової енергії. Існуюча котельня.

Головною ланкою на цій ділянці є котлоагрегат, функціями якого є перетворення хімічної енергії палива на теплову та передача цієї енергії теплоносія. У котлоагрегаті відбувається ряд фізико-хімічних процесів, кожен із яких має свій ККД. І будь-який котлоагрегат, яким би досконалим він не був, обов'язково втрачає частину енергії палива у цих процесах. Спрощено схема цих процесів зображено малюнку.

На ділянці виробництва теплової енергії при нормальній роботі котлоагрегату завжди існують три види основних втрат: з недопалом палива і газами, що йдуть (зазвичай не більше 18%), втрати енергії через обмуровку котла (не більше 4%) і втрати з продуванням і на власні потреби котельні ( близько 3%). Зазначені цифри теплових втрат приблизно близькі для нормального нового вітчизняного котла (з ККД близько 75%). Більш досконалі сучасні котлоагрегати мають реальний ККД близько 80-85% і ці стандартні втрати у них нижче. Однак вони можуть додатково зростати:

• Якщо своєчасно та якісно не проведено режимне налагодження котлоагрегату з інвентаризацією шкідливих викидів, втрати з недопалом газу можуть збільшуватись на 6-8 %;
• Діаметр сопел пальників, встановлених на котлоагрегаті середньої потужності, зазвичай не перераховується під реальне навантаження котла. Однак підключене до котла навантаження відрізняється від того, на яке розрахований пальник. Ця невідповідність завжди призводить до зниження тепловіддачі від смолоскипів до поверхонь нагріву і зростання на 2-5% втрат з хімічним недопалом палива і газами, що йдуть;
• Якщо чистка поверхонь котлоагрегатів проводиться, як правило, один раз на 2-3 роки, це знижує ККД котла із забрудненими поверхнями на 4-5% за рахунок збільшення на цю величину втрат з газами, що йдуть. Крім того, недостатня ефективність роботи системи хімводоочищення (ХВО) призводить до появи хімічних відкладень (накипу) на внутрішніх поверхнях котлоагрегату, що значно знижують ефективність його роботи.
• Якщо котел не обладнаний повним комплектом засобів контролю та регулювання (паромірами, теплолічильниками, системами регулювання процесу горіння та теплового навантаження) або якщо засоби регулювання котлоагрегату налаштовані неоптимально, це в середньому додатково знижує його ККД на 5%.
• При порушенні цілісності обмуровки котла виникають додаткові присоси повітря в топку, що збільшує втрати з недопалом і газами, що йдуть на 2-5%.
• Використання сучасного насосного обладнання в котельні дозволяє вдвічі-втричі знизити витрати електроенергії на власні потреби котельні та знизити витрати на їх ремонт та обслуговування.
• На кожен цикл "Пуск-зупинка" котлоагрегату витрачається значна кількість палива. Ідеальний варіант експлуатації котельні – її безперервна робота в діапазоні потужностей, визначеному режимною картою. Використання надійної запірної арматури, високоякісної автоматики та регулюючих пристроїв дозволяє мінімізувати втрати, що виникають через коливання потужності та виникнення нештатних ситуацій у котельні.

Перераховані вище джерела виникнення додаткових втрат енергії в котельні є явними і прозорими їх виявлення. Наприклад, одна з основних складових цих втрат - втрати з недопалом, можуть бути визначені тільки за допомогою хімічного аналізу складу газів, що йдуть. У той же час збільшення цієї складової може бути викликано цілим рядом причин: не дотримується правильне співвідношення суміші паливо-повітря, є неконтрольовані присоси повітря в топку котла, пальниковий пристрій працює в неоптимальному режимі.

Таким чином, постійні додаткові неявні втрати тільки при виробництві тепла в котельні можуть досягати величини 20-25%!

2. Втрати тепла на ділянці транспортування його до споживача. Існуючі трубопроводи тепломереж.

Зазвичай теплова енергія, передана в котельні теплоносія, надходить у теплотрасу і слідує на об'єкти споживачів. Величина ККД цієї ділянки зазвичай визначається наступним:

• ККД мережевих насосів, що забезпечують рух теплоносія теплотрасою;
• втратами теплової енергії за довжиною теплотрас, пов'язаними зі способом укладання та ізоляції трубопроводів;
• втрати теплової енергії, пов'язані з правильністю розподілу тепла між об'єктами-споживачами, т.зв. гідравлічною настроєністю теплотраси;
• періодично виникають під час аварійних та позаштатних ситуацій витоками теплоносія.

При розумно спроектованій та гідравлічно налагодженій системі теплотрас видалення кінцевого споживача від ділянки виробництва енергії рідко становить більше 1,5-2 км і загальна величина втрат зазвичай не перевищує 5-7%. Однак:

• використання вітчизняних потужних мережевих насосів із низьким ККД практично завжди призводить до значних непродуктивних перевитрат електроенергії.
• при великій довжині трубопроводів теплотрас значний вплив на величину теплових втрат набуває якості теплової ізоляції теплотрас.
• гідравлічна налагодженість теплотраси є основним чинником, що визначає економічність її роботи. Під'єднані до теплотраси об'єкти теплоспоживання повинні бути правильно шайбовані таким чином, щоб розподілялося по них рівномірно. В іншому випадку теплова енергія перестає ефективно використовуватися на об'єктах споживання і виникає ситуація з поверненням частини теплової енергії зворотним трубопроводом на котельню. Крім зниження ККД котлоагрегатів, це викликає погіршення якості опалення в найбільш віддалених по ходу тепломережі будинках.
• якщо вода для систем гарячого водопостачання (ГВП) підігрівається на відстані від об'єкта споживання, то трубопроводи трас ГВП обов'язково повинні бути виконані за циркуляційною схемою. Присутність тупикової схеми ГВП фактично означає, що близько 35-45% теплової енергії, що йде на потреби ГВП, витрачається марно.

Зазвичай втрати теплової енергії у теплотрасах не повинні перевищувати 5-7%. Але фактично вони можуть досягати величини 25% і вище!

3. Втрати об'єктах споживачів тепла. Системи опалення та ГВП існуючих будівель.

Найбільш суттєвими складовими теплових втрат у теплоенергетичних системах є втрати об'єктах-споживачах. Наявність таких не є прозорою і може бути визначена лише після появи у теплопункті будівлі приладу обліку теплової енергії, т.зв. теплолічильника. Досвід роботи з величезною кількістю вітчизняних теплових систем дозволяє вказати основні джерела виникнення непродуктивних втрат теплової енергії. У найпоширенішому випадку такими є втрати:

• у системах опалення пов'язані з нерівномірним розподілом тепла по об'єкту споживання та нераціональністю внутрішньої теплової схеми об'єкта (5-15%);
• у системах опалення пов'язані з невідповідністю характеру опалення поточним погодним умовам (15-20%);
• у системах ГВП через відсутність рециркуляції гарячої води втрачається до 25% теплової енергії;
• у системах ГВП через відсутність чи непрацездатність регуляторів гарячої води на бойлерах ГВП (до 15% навантаження ГВП);
• у трубчастих (швидкісних) бойлерах через наявність внутрішніх витоків, забруднення поверхонь теплообміну та труднощі регулювання (до 10-15% навантаження ГВП).

Загальні неявні непродуктивні втрати на об'єкті споживання можуть становити до 35% теплового навантаження!

Головною непрямою причиною наявності та зростання вищезгаданих втрат є відсутність на об'єктах теплоспоживання приладів обліку кількості споживаного тепла. Відсутність прозорої картини споживання тепла об'єктом обумовлює нерозуміння значущості вжиття на ньому енергозберігаючих заходів.

3. Теплова ізоляція

Теплоізоляція, теплова ізоляція, термоізоляція, захист будівель, теплових промислових установок (або їх окремих вузлів), холодильних камер, трубопроводів та іншого від небажаного теплового обміну з навколишнім середовищем. Так, наприклад, у будівництві та теплоенергетиці теплоізоляція необхідна для зменшення теплових втрат у навколишнє середовище, у холодильній та кріогенній техніці – для захисту апаратури від припливу тепла ззовні. Теплоізоляція забезпечується пристроєм спеціальних огорож, що виконуються з теплоізоляційних матеріалів (у вигляді оболонок, покриттів тощо) і утруднюють теплопередачу; самі ці теплозахисні засоби також називають теплоізоляцією. При переважному конвективному теплообміні для теплоізоляції використовують огородження, що містять шари непроникного для повітря; при променистому теплообміні - конструкції з матеріалів, що відображають теплове випромінювання (наприклад, фольги, металізованої лавсанової плівки); при теплопровідності (основний механізм перенесення тепла) – матеріали з розвиненою пористою структурою.

Ефективність теплоізоляції при перенесенні тепла теплопровідністю визначається термічним опором (R) ізолюючої конструкції. Для одношарової конструкції R=d/l де d - товщина шару ізолюючого матеріалу, l - його коефіцієнт теплопровідності. Підвищення ефективності теплоізоляції досягається застосуванням високопористих матеріалів та улаштуванням багатошарових конструкцій з повітряними прошарками.

Завдання теплоізоляції будівель - знизити втрати тепла в холодну пору року та забезпечити відносну сталість температури в приміщеннях протягом доби при коливаннях температури зовнішнього повітря. Застосовуючи для теплової ізоляції ефективні теплоізоляційні матеріали, можна істотно зменшити товщину і знизити масу конструкцій, що захищають, і таким чином скоротити витрату основних будматеріалів (цегли, цементу, сталі та ін.) і збільшити допустимі розміри збірних елементів.