Zateplení nádrží a zásobníků hraje zásadní roli v optimalizaci jejich provozu, ochraně před mechanickým poškozením a prodloužení jejich životnosti. Správná izolace nádrží a zásobníků je nezbytná pro minimalizaci tepelných ztrát a udržení stabilních teplot. Setkáváme se s případy, kdy je nutné izolovat různé nádrže a zásobníky. Jsou případy, kdy tepelné úniky zamezují jejich správné funkčnosti a efektivnímu provozu, nebo je naopak nutné jejich obsah ochlazovat, často zároveň vyžadují také hydroizolaci. Tepelná izolace je primárně určena pro snížení intenzity tepelného toku. Kvalitní tepelná izolace je nedílnou součástí jakékoliv stavby.
Polyuretanová pěna (PUR) jako ideální izolant
Naše společnost se specializuje na aplikaci polyuretanové pěny (PUR), která se vyznačuje vynikajícími izolačními vlastnostmi, schopností přilnout k různým povrchům a flexibilitou použití i na složitých tvarech. Pro zateplení nádrží a zásobníků doporučujeme pěnu HARD. Tento materiál patří mezi nejúčinnější tepelné izolanty díky extrémně nízkému součiniteli tepelné propustnosti (λ=0,023 W/m.K) a zvýšenému difuznímu odporu, což znamená, že efektivně zadržuje vodní páry. Izolace je prováděna tvrdou PUR pěnou, kdy její vlastnosti jsou hydroizolační a zároveň tepelně izolační.
Výhody a aplikace PUR pěny
- Polyuretanová pěna poskytuje vynikající tepelnou izolaci, což snižuje energetické nároky na ohřev nebo chlazení obsahu nádrží a zásobníků.
- Aplikace polyuretanové pěny je rychlá a nenarušuje běžný provoz.
- Naše technologie umožňuje aplikaci PUR pěny na jakýkoli tvar, včetně nádrží a zásobníků se složitou geometrií.
- Tvrdá PUR pěna PUREX NG-0440 s uzavřenou strukturou buněk je vysoce chemicky přilnavá s minimálními požadavky na izolovaný povrch.
- Stříkaná izolace je provedena v jedné bezesparé vrstvě, díky níž nedochází k tepelným únikům ani prostupům v hydroizolaci.
- Aplikovat ji lze i v těžko přístupných prostorech, na nepravidelné tvary izolovaného povrchu.
- Nepoužívají se další materiály jako jsou lepidla a podobné, nezatěžuje se tedy zbytečně konstrukce zásobníku či nádrže.
- Díky tomu, že pěna přilne k téměř jakémukoliv povrchu bez použití lepidel či mechanických upevňovačů, nevzniká mezi izolantem a izolovaným povrchem žádná vzduchová vrstva, kde by mohla kondenzovat voda nebo proudit vzduch, tím chráníte povrch před plísněmi a snížením životnosti.
Ochrana PUR pěny před povětrnostními vlivy
Pokud bude konstrukce vystavena povětrnostním vlivům, je nutné pěnu ošetřit UV ochranou GacoProEco. V případě, že je izolovaný povrch vystavován slunečnímu záření, je nutné pro ochranu nanést UV nátěr, čímž je izolace dokončena a opět není potřeba využití dalších materiálů.
Použití pro podzemní nádrže
Zásobník či nádrž lze po aplikaci pěnou přímo vložit do země bez použití dalších materiálů. Při izolaci pěnou podzemních zařízení již nejsou nutné další materiály a provádí se pouze zásyp zeminou.
Rozdělení tepelných izolací a jejich vlastnosti
Na trhu narazíte na nespočet izolačních materiálů, které se liší svými vlastnostmi i způsobem použití. Základním hlediskem pro rozdělování tepelných izolací je vstupní materiál. Zásadně ovlivňuje výslednou hodnotu součinitele prostupu tepla a další parametry (paropropustnost, voděodolnost aj.). Obvykle izolace rozdělujeme na minerální, syntetické a přírodní.
Čtěte také: Vše o měrné tepelné kapacitě betonu
Minerální tepelná izolace
- Minerální tepelná izolace není organická, a tak příliš nepodléhá napadání hub, plísní a parazitů.
- Vyniká nehořlavostí a zpravidla i dobrou propustností par. Obvykle je také hydrofobní.
- Minerální vlny patří mezi nejpoužívanější izolační materiály vůbec.
- Vyrábí se z minerálních vláken v podobě skelné vlny nebo čedičové vaty. Oba typy mají velmi podobné vlastnosti, rozdíl spočívá zejména ve výrobní technologii.
- Skelné vaty se produkují z recyklovaného borosilikátového skla, ty čedičové pak z čediče a dalších hornin (žuly, vápence, dolomitu).
- Pěnové sklo: Moderní typ tepelné izolace, u kterého oceníte vysokou odolnost v tlaku. Na pěnové sklo narazíte v podobě drtě nebo izolačních desek. Mají porézní strukturu, a tak dokážou dobře pohlcovat vlhkost a současně ji odpařovat.
- Pěnové minerální desky: Vyrábí se z různých plniv minerálního původu a zpravidla obsahují také vlákna celulózy. Mají podobné vlastnosti jako desky vápenosilikátové. Vstupními surovinami pro výrobu jsou vápno, písek, voda a zpěňovadlo. Materiály jsou velmi odolné proti napadení plísněmi. Desky jsou křehké a při neopatrné manipulaci se mohou lámat.
- Vulkanické materiály se zahřejí na vysokou teplotu a zvětší při tom svůj objem.
Syntetické izolační materiály
- Tepelná izolace ze syntetických materiálů je vyhledávaná pro skvělé tepelněizolační vlastnosti a cenovou dostupnost.
- Nejvyužívanějším druhem syntetického izolačního materiálu je bezpochyby polystyren. Podle technologie výroby jej rozdělujeme na pěnový (EPS) a extrudovaný (XPS). Vynikají skvělými hodnotami součinitele tepelné vodivosti, musí však být chráněny před UV zářením, které způsobuje degradaci materiálu.
- PUR a PIR pěny mají jemnou strukturu pórů. Tyto pěny jsou vhodné pro technologii stříkané izolace, dostupné jsou však i v podobě desek. Patří mezi moderní izolační materiály, které vynikají nízkou hmotností, snadnou montáží a dobrými tepelněizolačními vlastnostmi.
- Deska z fenolické pěny o síle 100 mm má podobné parametry jako deska z polystyrenu o síle 180 mm. Je tak vhodnou alternativou pro zateplení do míst s omezeným výplňovým prostorem.
Přírodní izolační materiály
- Izolaci pro zateplení podlahy, půdy a dalších stavebních konstrukcí vyřešíte také použitím izolace z přírodních materiálů.
- Poměrně obsáhlou skupinu tvoří tepelné izolace na bázi dřeva a papíru, které však často obsahují i další přísady minerálního či syntetického charakteru. Spadají sem především dřevovláknité a dřevocementové izolace.
- Vzhledem k velké objemové hmotnosti mají dobrou schopnost tepelné akumulace. Používají se zejména jako vnější izolace, případně izolace ze strany interiéru, a důležitou roli hrají při zateplování dřevostaveb. Jsou také alternativou k sádrokartonu pro zhotovení vnitřních příček. Dřevocementové desky se pak používají jako izolant do sendvičových příček.
- Izolanty na bázi papíru a celulózy se nejčastěji využívají pro technologii foukané izolace. Protože je vstupním materiálem recyklovaný papír, je výroba ekologická. Z papíru se dále vyrábí vlnité desky či voštinové desky.
- Izolační materiály čistě přírodního původu jsou hypoalergenní a šetrné k životnímu prostředí. Přesto musí obsahovat speciální látky, které materiály ochrání před škůdci, plísněmi či houbami a minimalizují hořlavost.
- Pro zateplení stavebních konstrukcí můžete použít například izolaci z ovčí vlny. Používá se jako výplň a při adekvátní technologické úpravě se hodí i pro izolaci střešních plášťů či plovoucích podlah. Nevýhodou je vyšší cena a zvýšené riziko požáru.
Formy izolačních materiálů
Konkrétní typ výrobku tepelné izolace volte podle způsobu zpracování a umístění. Nejčastěji narazíte na izolanty ve formě desek, rohoží nebo volného násypu.
- Desky: S deskami se vám bude dobře manipulovat a oceníte i jejich větší pevnost v tlaku.
- Rohože: Rohože jsou pak kompaktnější, a tak vám umožní snazší izolaci prostorů nepravidelného tvaru.
- Volně sypané izolanty: Tyto izolanty pak můžete použít při zateplení spodních vrstev podlah.
Tloušťka izolace a kritéria návrhu
Výběr správného izolačního materiálu a jeho vhodné uplatnění, včetně návrhu tloušťky izolace, nabývá zejména v posledních desetiletích na důležitosti úměrně s rostoucí náročností a vzácností energetických zdrojů. Tloušťku izolace počítáme podle kritéria maximální tepelné ztráty, s přihlédnutím k nežádoucímu oteplování nebo chladnutí teplonosné látky, zajištění funkčnosti technologických procesů v případech, kde je udržení předepsané teploty rozhodující podmínkou, apod. Nejmenší tloušťka izolace je pro některé případy dána vyhláškou 197/2007 Sb.
Pokud není třeba respektovat přednostně jiné požadavky, je vhodné při návrhu pracovat s ekonomicky optimální tloušťkou izolace. Větší tloušťka izolace snižuje tepelné ztráty, a s tím spojené výdaje. Důsledné hledání ekonomického minima musí respektovat i takové vlivy jako je hodnota peněz ve sledovaném časovém období, prognóza cenového vývoje, náročnost údržby izolace a její životnost a další.
Častým kritériem pro návrh tloušťky izolace, zejména pro vyšší provozní teploty vyskytující se v průmyslových aplikacích, je kritérium povrchové teploty. Nebezpečí popálení lidské pokožky nezávisí jen na maximální povrchové teplotě, ale i povrchovém materiálu a délce styku pokožky s horkým nebo studeným povrchem. Pro snížení rizika úrazu je nutné navrhnout správný typ a dostatečnou tloušťku tepelné izolace. Pokud z prostorových či jiných důvodů není možné navrhnout příslušnou tloušťku izolace, lze povrchovou teplotu snížit vhodnou povrchovou úpravou (volit nekovové typy opláštění).
Speciální požadavky na izolaci
Zabránění kondenzace
V potravinářském, v textilním průmyslu, u klimatizačních zařízení, apod. se vhodným uplatněním izolace zvýší povrchová teplota zařízení nad teplotu rosného bodu. Dosáhne se tím požadovaného účinku - zabránění kondenzace na studeném povrchu. Kondenzace na takovém povrchu je jev nežádoucí, protože způsobuje odkapávání z oroseného povrchu. Stále kapající kondenzát je velmi vážným problémem, protože může narušit pracovní režimy, způsobit stavební vady, korozi, atd.
Čtěte také: Význam tepelné vodivosti betonu ve stavebnictví
Druhou důležitou vlastností izolace je v co největší míře zamezit pronikání vodní páry do izolačního materiálu, která vede k akumulaci vlhkosti ve struktuře izolace. Zatímco v předešlém případě jsme měli na mysli kondenzaci vodních par, vyskytuje se, např. při dopravě technických látek, nejčastěji v souvislosti s chemickou výrobou, požadavek na vyloučení možnosti fázové přeměny při dopravě nebo skladování speciálních tekutin.
Ochrana proti zamrznutí a udržení provozní teploty
Snížení tepelných ztrát potrubí dopravujícího tekutinu není v tomto případě předmětem ekonomického hlediska, ale podmínkou, na jejímž splnění závisí zásobování odlehlého místa produktem nebo nejčastěji vodou, u nichž má být zachována požadovaná kvalita závisející na teplotě. Pokud není možné zajistit ochranu proti zamrznutí izolací nebo minimálním průtokem kapaliny potrubím, omotává se potrubí topným kabelem. I zde sehrává izolace důležitou úlohu. Její provedení bude záviset na kombinaci jejího účinku s výkonem topného kabelu, který musí být navržen na tepelnou ztrátu předávanou do prostoru. Někdy se ještě tyto funkce kombinují s předpokladem, který připouští částečnou skupenskou přeměnu vody na led.
Problémy nestacionárních tepelných dějů řeší tepelné izolace u cisteren, nádob a nádrží, které mají dlouhodobě uchovávat látky, jejichž aktuální použitelnost je limitována teplotou. Jedná se např. o oleje, ropné nebo bituminézní produkty, které mohou být dopravovány či zpracovávány pouze tehdy, nestoupne-li jejich viskozita nad přípustnou míru. Také u vodních emulsí a potravin nesmí teplota při jejich skladování klesnout pod určitou mez.
Kromě snižování tepelných ztrát je u technologických rozvodů nutný návrh takového typu a takové tloušťky izolace, aby byla udržena požadovaná teplota pracovní látky při transportu z jednoho místa technologického zařízení do druhého. Změny teploty pracovní látky mohou být průběžné, přerušované (např. při nezbytnosti zajištění technologických odstávek nutných pro čištění) nebo cyklické, u kterých se prudce mění podmínky provozu. Proces, při kterém během několika minut dochází k cyklické změně z vysoké teploty na nízkou, vyžaduje izolaci, která má schopnost rychle měnit svou teplotu a má minimum hmoty pro držení tepla.
Požární bezpečnost
Při projektování a výstavbě i rekonstrukcích stavebních objektů se vyžaduje, aby tyto budovy plnily nejen užitné, ekonomické a estetické cíle, ale aby vyhovovaly též požadavkům hygienickým, bezpečnostním a protipožárním. Přitom se nejedná pouze o hořlavost použitých materiálů (klasifikace do třídy reakce na oheň podle ČSN EN 13 501-1), ale i celkové chování rozvodů procházejících požárně dělicími konstrukcemi. Celkové řešení požární bezpečnosti je velmi složité a podléhá řadě velmi přísných legislativních předpisů. Velmi důležitá úloha přitom připadá tepelným izolacím a detailům jejího provedení. Poslání izolací v těchto případech není v oblastech ekonomických efektů, ale výhradně v oblasti bezpečnosti a ochrany lidského zdraví.
Čtěte také: Jak správně izolovat betonovou podlahu?
Dotaz na použití izolace pro nádrž na motorovou naftu: V případě izolace nádrže na motorovou naftu o obsahu 25 m3, kde je nutné zamezit vnitřnímu rosení, je zásadní zvážit požární klasifikaci. Materiály třídy reakce na oheň E, i když jsou dodatečně potaženy speciální laminátovou hliníkovou folií s požární klasifikací B1, nemusí být dostačující. Důležité je posoudit vzdálenost sousedních pozemků a stanovení odstupových vzdáleností dle projektu PBŘ. Pokud je nádrž umístěna u hranice pozemku, bude nutné obvodový plášť nádrže řešit jako požárně uzavřenou plochu, čemuž materiály třídy reakce na oheň E nevyhoví.
Akustická izolace
Nádrže i potrubí, kterými protékají plyny, páry nebo kapaliny, představují často významný zdroj hluku. Příčinou mohou být vysoké rychlosti proudění přepravované teplonosné látky nebo vložené odpory (síta, mříže), které způsobují turbulence a tím pak vznik hluku. Potrubími mohou procházet zvuky z armatur nebo čerpadel, které se tak mohou přenášet až do vzdálených částí budov.
Při projekci i realizaci je tedy důležité zajistit na všech prostupech potrubí stěnami nebo stropy utlumení šíření zvuku ve hmotě. Toho lze dosáhnout např. vyprojektováním dostatečně velkých prostupů, přičemž se volná část otvoru zvukotěsně uzavře. Dodržení směrných imisních hodnot provozního zařízení, vyžadované technickými předpisy na ochranu proti hluku, si může vynutit provedení protihlukových opatření. Potřebnou tepelnou izolaci lze v řadě případů spojit i se zlepšením akustických parametrů.
Shrnutí a doporučení
I když je výsledkem uplatnění tepelné izolace vždy potlačení intenzity tepelného toku, není smysl takového opatření pokaždé stejný. V předchozím stručném přehledu jsme se pokusili ukázat na různorodost tepelně izolační techniky a na hlediska a metody, které umožňují tyto úlohy řešit. Věříme, že tímto seriálem se podaří alespoň částečně pozvednout odbornou úroveň v místech, které byly v poslední době odsunuty poněkud do stínu zájmů. Oblast zateplení a izolačních materiálů je rozsáhlá a výběr na trhu pestrý.
| Typ izolace | Vlastnosti | Výhody | Nevýhody / Specifika |
|---|---|---|---|
| Polyuretanová pěna (PUR) | Nízký λ (0,023 W/m.K), vysoký difuzní odpor, hydroizolační | Vynikající izolace, rychlá aplikace, bezespárá vrstva, přilnavost k jakémukoli tvaru, chrání před plísněmi, vhodná pro podzemní nádrže | Vyžaduje UV ochranu při venkovní expozici |
| Minerální vlna (skelná, čedičová) | Nehořlavá, paropropustná, hydrofobní | Nepodléhá napadení houbami, plísněmi a parazity | Není vhodná pro složité tvary nádrží (aplikace rohoží) |
| Pěnové sklo | Vysoká odolnost v tlaku, porézní struktura | Dobře pohlcuje a odpařuje vlhkost | Křehké desky, mohou se lámat při neopatrné manipulaci |
| Polystyren (EPS, XPS) | Dobré hodnoty součinitele tepelné vodivosti | Cenová dostupnost | Musí být chráněn před UV zářením (degradace materiálu) |
| Přírodní materiály (dřevovláknité, celulóza, ovčí vlna) | Dobrý tepelná akumulace, ekologické (celulóza), hypoalergenní | Šetrné k životnímu prostředí | Vyšší cena (ovčí vlna), vyžaduje ochranu před škůdci/plísněmi, zvýšené riziko požáru (ovčí vlna) |
tags: #tepelná #izolace #palivové #nádrže #principy #a