Technické izolace detailně (II) – potenciál úspor energií v oblasti technických izolací
Snahy o snížení nepoměru mezi růstem nároků na spotřebu energie a hledáním nových energetických zdrojů jsou jedním ze znaků společenského vývoje poslední doby. Mezi opatření, kterými lze dosáhnout výrazného snížení spotřeby energie je účelné a důsledné uplatňování tepelných izolací.
Mezi opatření, kterými lze dosáhnout výrazného snížení spotřeby energie je účelné a důsledné uplatňování tepelných izolací. V oblasti stavebnictví to přesvědčivě dokazuje regulace tepelného prostupu obvodového pláště stavebních objektů. Naproti tomu se v oblasti tzv. technických izolací, to je u rozvodů a technologického využití tepelné energie, dosud nepodařilo dosáhnout podobného úspěchu, a to přestože potenciál úspor je v této oblasti mnohonásobně vyšší, jak ukazuje tab. 1.
| Aktuální požadavky u budov | Pasivní domy | Vytápění v budovách | Elektrárny | |
|---|---|---|---|---|
| Teplota | 18–22 °C | 18–22 °C | Teplotní spád 75/65 | 250–640 °C |
| Tepelná ztráta | U < 0,30 W/m2K * Δt = 35 K q < 10 W/m2 | U < 0,12 W/m2K Δt = 35 K q < 4 W/m2 | DN 100 U < 0,34 W/m2K Δt = 70 K q < 25 W/m2 | Δt až 650 K q < 150 W/m2 |
| Tloušťka izolace | 100 mm | 350–500 mm | 60 mm | 100 mm |
| * hodnoty se liší dle typu konstrukce, detaily v ČSN 73 0540-2 | ||||
Přestože podmínky uplatnění a využití tepelných izolaci ve stavebnictví a v průmyslu či energetice jsou značně odlišné, jejich hlavní smysl, to je úspora energie, je stejná. Míra dosaženého efektu je závislá na volbě vhodného izolačního materiálu, na provedení a zejména na tloušťce izolační vrstvy.
U stavebních objektů se provádění tepelné izolace týká z fyzikálního hlediska prakticky pouze rovinných stěn a to v úzkém rozsahu teplot. Volba izolačního materiálu i způsob provedení, stejně jako zdroje tepla a způsob jeho využití a životnost jsou stereotypní a primárně dány zákonem č. 318/2012 Sb. (kterým se změnil energetický zákon č. 406/2000 Sb.), jeho prováděcích vyhlášek a příslušných norem, zejména tepelně-technické normy ČSN 73 0540. Normové stanovení ekonomicky vhodné tloušťky izolace resp. obecnějšího požadavku, vhodného součinitele prostupu tepla U, je poměrně snadné a umožňuje jeho širokou realizaci.
Naproti tomu potrubní rozvody zařízení staveb a průmyslová technologická zařízení jsou tvarově různorodé, pracují v rozsahu teplot do 600 °C (u nadkritických kotlů již se provozní teploty blíží k 700 °C), sortiment vhodných materiálů je nutně širší a značně rozmanité je i provedení izolační vrstvy podle situace v interiéru, ve volné atmosféře, v podzemních kanálech i jinde. Velmi rozdílná může být rovněž cena tepla ze zdrojů centrálních, místních nebo odpadních. Vliv mají též různé doprovodné vlivy, jako prostorová náročnost, ekologické pohledy a životnost izolace podřízená okolním prostředím (izolace v petrochemickém průmyslu, apod.).
Za těchto okolností může být zadání pro početní řešení konkrétní úlohy ovlivněno lokálními podmínkami, ekonomickou prozíravostí nebo i libovůlí provozovatele. Důsledkem bude rozdílná tloušťka izolace na různých místech, nebo i na stejném místě, ale v jiném časovém období, při jinak stejných provozních podmínkách. Takto variabilně stanovené tloušťky izolací jsou z celospolečenského hlediska jistě nežádoucí, neboť nenaplňují prakticky dosažitelný potenciál úspor energií. Míra tepelných ztrát by měla být centrálně regulována podobně jako např. množství a jakost exhalací, čistota vodních toků a jiné hospodářské faktory.
Obr. 1 Izolační pouzdra zabraňují nežádoucím tepelným ztrátám v topenářské praxi
Záměr omezit zbytečné energetické ztráty sledovaly v minulosti prováděcí vyhlášky energetického zákona nesoucí označení nejprve 151/2001 Sb. a následně 193/2007 Sb., jejichž cílem je podpořit zvýšení optimálního využití energie při výrobě, přenosu, přepravě, distribuci, rozvodu a spotřebě energie. Vyhláška je bohužel zaměřena pouze na oblast rozvodů tepelné energie a chladu a nedokázala vyloučit některé nelogické důsledky, které na základě zkušeností s praktickým využitím vyhlášky vyvolaly její oprávněnou kritiku [1]. Jinou závažnou stránkou sledované problematiky je aktuálnost vyhlášených zásad. Díky rychlému vývoji obecných ekonomických podmínek jsou vydané předpisy brzy překonány. Případná náprava vyžaduje při současné formulaci vyhlášky novou pracnou konstrukci podkladových výpočtů a problematické sestavování zadávacích podmínek. Za této situace se jeví potřeba novelizace dosud platných předpisů jako velmi naléhavá.
Další nutnou podmínkou pro využití potenciálu úspor energií v oblasti TZB je dobrá úroveň odborných kruhů, jejichž činnost může ovlivnit výrobu, uplatnění, navrhování a provádění jakož i údržbu technických izolací. V tomto ohledu není současná situace u nás ideální, neboť starší odborná literatura je obtížně dostupná, a v mnohém překonaná, novější chybí zcela. Za této situace je odborná veřejnost odkázána na prospektovou literaturu výrobců, která je pochopitelně tendenční a reklamně zaměřená. V předkládaném seriálu se budeme snažit tuto situaci alespoň částečně napravovat.
Třetí díl ze série článků o technických izolacích se bude zabývat návrhem technických izolací podle ČSN EN ISO 12241 a využitím výpočtových programů, které jsou ve většině případů podle této normy naprogramovány. Článek upozorní na možná úskalí, která jsou spjata s využitím těchto výpočetních pomůcek.
Použité zdroje
- [1] KOVERDYNSKÝ, V., Nová vyhláška č. 193/2007 Sb. Jaké změny přináší pro obor technických izolací?, Topenářství instalace, Praha: Technické nakladatelství Praha, 8/2007, 41. ročník, p. 60-62. ISSN 1211-0906.
- [2] KOVERDYNSKÝ, V., Návrh tloušťky tepelné izolace s ohledem na úsporu energie, Vytápění větrání instalace (VVI), Praha: Společnost pro techniku prostředí, 5/2014, 23. ročník, s. 214-224. ISSN 1210-1389.