Жидкое керамическое покрытие «Керамоизол»


Аналитические заметки о применении методик подсчётов эффективности теплоизоляционных материалов «Керамоизол»

Жидкое керамическое покрытие «Керамоизол»Материал «Керамоизол» предназначен для получения покрытий на поверхностях любой формы, сложности, обладает теплоизоляционными, а также антикоррозийными свойствами (в составе ингибитор коррозии) с очень широкой областью применения. «Керамоизол» используется в качестве теплоизоляционного материала для покрытия трубопроводов пара, горячей воды, водонагревательного оборудования котельных; крыш рефрижераторов, ангаров, нефтепроводов и нефтяных цистерн, офисов, для покрытия наружных ограждающих конструкций жилых, общественных и промышленных зданий, как при капитальном строительстве, так и при реконструкции зданий с целью снижения тепловых потерь.

Кроме того, «Керамоизол» - это материал, который предохраняет элементы стальных профилированных конструкций, используемых в строительстве, от образования на их поверхности конденсата и защищает их от коррозии.

Давайте разберемся что такое теплообмен, как он происходит и, соответственно, как подходить к расчетам по использованию теплоизоляционных материалов и «Керамоизола» в частности.

Теплообмен – это передача тепловой энергии от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Теплообмен между газами или жидкостями, разделенными твердой стенкой называется теплопередача.

Теплообмен может происходить тремя видами – через теплопроводность, посредством конвекции и тепловым излучением.

Теплопроводность материала – его способность пропускать через себя тепло. Простой пример – возьмем стержни одинакового размера из металла, из стекла и из дерева и опустим их одним концом в кипящее масло. Через некоторое время за металлический стержень руками не возьмешься, стеклянный нагреется, но в меньшей степени, а деревянный практически не нагреется, хотя температура и изменится. Получается, что чем ниже теплопроводность материала, тем дольше он « сопротивляется» нагреванию, хотя в конце концов нагревается тоже.

Теплообмен посредством конвекции – процесс передачи тепла из одной части пространства в другую текущей жидкостью или газом. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью. Совместный процесс передачи тепла теплопроводностью и конвекцией называется конвективным теплообменом.

Теплообмен тепловым излучением – когда обмен теплом между телами происходит посредством лучистой энергии (одно тело излучает, а другое тело – поглощает). Пример – Солнце нагревает землю, строения, водоемы и т.д.(и практически не нагревает воздух, хоть через него и проходит).

В качестве теплоизоляционных материалов нужно использовать материалы с теплопроводностью как можно ниже и со способностью отражать тепловое излучение. Этим требованиям как раз и отвечает «Керамоизол».

Что такое «Керамоизол»? Это эластичная полимерная матрица, в каждой ячейке которой находится один или несколько микроскопических полых стеклянных шариков (представьте себе шарик для настольного тенниса диаметром максимум 50мкм), и которая после полимеризации (то есть высыхания) обеспечивает максимально плотную упаковку этих шариков, оставаясь при этом достаточно эластичной. За счет пористой структуры (полые шарики создают многослойную систему на микронном уровне, т.е. своего рода многослойный микротермос) обеспечивается низкая теплопроводность, и высокая способность отражать и рассеивать лучистую энергию (а этому способствуют те же шарики), в совокупности дают хорошие теплоизолирующие свойства материала «Керамоизол».

Если «Керамоизол» использовать для изоляции строительных конструкций – всё просто: за счет очень низкой теплопроводности даже при тонком слое увеличивается термическое сопротивление конструкции, а за счет высокой способности отражать лучистую энергию происходит или перераспределение тепла внутри помещения, или предотвращается перегрев (или переохлаждение) снаружи, что в сумме дает хороший теплосберегающий эффект. Плюс возможность покрывать любую геометрическую поверхность.А если использовать «Керамоизол» для изоляции трубопроводов, то возникает ряд нюансов. Основных методик расчета теплоизоляции трубопроводов две: по тепловым потерям и по температуре на поверхности изоляции (есть и другие методики).

Тепловые потери нормируются по СНиП 2.04.14-88 в зависимости от температуры теплоносителя, размеров трубопровода и условий эксплуатации. Тепловые потери изолированного трубопровода составляют около 10% от потерь неизолированного. Если использовать «Керамоизол» для предотвращения тепловых потерь, то всё в норме – низкая теплопроводность «Керамоизола» предотвращает выход тепла за счет теплопроводности

и за счет отражения излучении предотвращается выход тепла в виде лучистой энергии, то есть всё тепло «запирается» внутри трубопровода и тепловые потери не превышают норм.

  А вот при нормировании температуры на поверхности изоляции (а эти нормы рекомендует тот же СНиП) возникают проблемы. Какая б низкая теплопроводность «Керамоизола» не была, но она величина определенная, поэтому по истечении какого-то времени слой «Керамоизола» прогревается, а так как этот слой достаточно тонкий, то и температура на поверхности может быть выше той, какой хотелось бы. Причем увеличивать толщину слоя нет смысла – он все равно прогреется. При проведении опытов при изменении толщины слоя от 0,5 до 3,0-3,5мм теплоизолирующие свойства менялись пропорционально, то при дальнейшем увеличении толщины слоя эффект был незначителен. Можно сделать такой опыт. Берем металлическую банку с водой. Половина боковой поверхности банки покрыта «Керамоизолом» (например, толщиной 1мм), половина – незащищена. Даем банке выстояться, чтобы температура воды, температура на незащищенной поверхности и температура на изолированной поверхности были равны (как правило сравнивается с температурой окружающей среды), то есть в системе установилось равновесие. Начинаем нагревать воду с помощью кипятильника (т.е. источник тепла внутри системы) и измеряем температуры: воды, незащищенной и изолированной поверхностей. По мере нагрева воды температура незащищенной поверхности будет повышаться практически в том же темпе, что и воды, а вот поверхность «Керамоизола» будет прогреваться гораздо медленнее. Когда вода закипит и пройдет некоторое время (т.е. система опять стабилизируется), то температура незащищенной поверхности сравняется с температурой воды, а температура защищенной будет ниже, но все равно гораздо выше температуры окружающей среды (при температуре воды 100°С и температуре окружающей среды 25°С температура защищенной поверхности 55-57°С).

Плюс к этому проблемы с измерением температуры на поверхности изоляции, особенно если это приборы бесконтактного контроля (тепловизоры, интроскопы и т.д.). Такие приборы измеряют интенсивность теплового излучения, длина волны которого 45-57мкм. А диаметр шариков наполнителя «Керамоизола» около 50мкм, то есть соизмерим с длиной волны излучения. И так как в этом случае вступают в силу законы волновой физики (дифракция, рефракция и т.п.), то погрешность приборов становится непредсказуемой. Был случай, когда интроскоп показывал температуру на поверхности изоляции 120°С, а рука на поверхности могла спокойно лежать. Какая методика измерения температуры на поверхности изоляции такого типа наиболее достоверна?

Неизвестно. Эта же проблема стоит и у американских и европейский материалов, например, Thermal-Coat и Thermo-Shield.

Можно ли использовать «Керамоизол» для изоляции трубопроводов? Можно!!! Ведь тепловые потери он предотвращает! Во-первых, можно использовать в тех условиях, где температура на поверхности не нормируется. Во-вторых, так как «Керамоизол» еще может выполнять роль гидроизоляции, то в условиях, например, подземной прокладки. И, в-третьих, - и самое главное: так как «Керамоизол» позволяет покрывать любые геометрические поверхности, то при использовании стандартных видов изоляции остаются незаизолированными такие части трубопроводов как задвижки, вентиля, клапана и т.д., а суммарная площадь их получается большая. А «Керамоизолом» покрасил, пусть температура на поверхности изоляции будет и выше нормы, но потери то тепла сократятся.

Сравнивать «Керамоизол» с другими видами теплоизоляции, такими как минераловата, пенопласт и т.п., немного не корректно. Стандартные виды теплоизоляции ограничивают конвективный теплообмен (ведь они как правило к объекту изоляции плотно не прилегают) и поглощают лучистую энергию (а не отражают). Поэтому и толщина изоляции из таких материалов измеряется сантиметрами, а не миллиметрами, как у «Керамоизола». По теплосберегающему эффекту при прочих равных условиях слой в 1мм «Керамоизола» эквивалентен 6см минераловаты. И если расчетная толщина изоляции из минераловаты должна быть 6см, то на расстоянии 1см от объекта изоляции внутри слоя минераловаты температура будет практически как на поверхности трубы, а на поверхности слоя в 1мм «Керамоизола» будет ниже. Ну а простота нанесения «Керамоизола» с устройством обычной теплоизоляции не идет ни в какое сравнение.

Технология нанесения покрытия «КЕРАМОИЗОЛ»

Жидкое керамическое покрытие «Керамоизол»Покрытие «Керамоизол» представляет собой жидкую сметаноподобную массу серого цвета(по желанию заказчика цвет может быть изменен), состоящую из стеклянных полых шариков размером до 100 мкм и связующего - структуризованного акрилового полимера и дисперсного полисилоксана.

Так как связующее представляет собой водную дисперсию, покрытие «Керамоизол» боится замораживания.

ПРИ ЗАМОРАЖИВАНИИ ПОКРЫТИЕ ТЕРЯЕТ СВОИ СВОЙСТВА ! Наносить покрытие можно на поверхности с температурой от +5°С до +90 °С. Хранение и транспортировка должны быть при температуре не ниже +5°С.

Порядок работы с покрытием «Керамоизол»

1. Перед началом работы покрытие следует тщательно перемешать. Лучше всего это производить электрической дрелью с насадкой на средних оборотах. При больших оборотах электродрели возможно разрушение стеклянных шариков, являющихся основой теплоизоляции.

1.1. Откупорить тару, в которой расфасовано покрытие «Керамоизол».

1.2. Взять электродрель и вставить в патрон насадку.

1.3. Если на поверхности образовалась корочка, разрушить ее дрелью с насадкой, не включая дрель, поступательными движениями «вверх-вниз», пока поверхность не закроется жидкостью.

1.4. Включит дрель на средние обороты (250-350 об/мин) и тщательно перемешать содержимое тары, до получения однородной массы.

2. Способ нанесения

2.1. Перед нанесением покрытия «Керамоизол», следует обезжирить поверхность любым способом. При использовании растворителей необходимо дождаться их полного высыхания. Металлические изолируемые поверхности не должны иметь пыли, грязи, отслоившейся старой краски. Допускается применение покрытия по металлическим поверхностям, имеющим небольшой (до 50мкм) слой ржавчины. Видимые коржи ржавчины следует удалить.

2.2. Перед нанесением покрытия «Керамоизол» поверхности следует смочить водой.

2.3. Толщина слоя, наносимого за один раз, не должна превышать 0,5мм во избежание вздутий, потеков, отслоений.

Первый наносимый слой является грунтовочным.

2.4. Время высыхания одного слоя покрытия не менее 12ч при температуре 20°С. С уменьшение температуры время высыхания увеличивается, с увеличением - уменьшается.

2.5. Покрытие наносится распылителем высокого давления предназначенного для красок с высокой вязкостью, кисточкой с мягкой, но не длинной щетиной, валиком большого диаметра с поролоновой жесткой поверхностью толщиной до 10мм.

2.6. После окончания работ по нанесению покрытия «Керамоизол»
оборудование следует промыть чистой водой.

3. Техника безопасности.

3.1. Покрытие «Керамоизол» является безопасным продуктом.

3.2.При работе с распылителем необходимо пользоваться защитным респиратором и очками.

3.3. При работе в закрытых помещениях следует обеспечить проветривание.

3.4. При попадании на кожу промыть водой.

3.5. При попадании в глаза их необходимо промыть большим количеством воды.

3.6. При проливе покрытия использовать любой впитывающий материал.

Жидкое керамическое покрытие «Керамоизол»Слой «Керамоизол» толщиной 1 мм по своим теплоизоляционным характеристикам отвечает 250мм кирпича, 50мм пенобетона, 80мм керамзитобетона. Устраняет: грибок, промерзание стен, конденсат и ржу, избыточное охлаждение и перегрев помещений, крыш.

Композиция жидкая полимерминеральная «Керамоизол» для теплоизоляционного покрытия. Предназначен для использования в качестве теплоизоляции:

  •  промышленных сооружений;
  • жилых домов;
  • стен и крыш;
  • ограждающих конструкций;
  • трубопроводов и разнообразного оборудования и другое.
  • цементных, кирпичных и металлических поверхностей любой формы сложности при температуре эксплуатации от -50*С +220*С Зимой для внешних работ необходимо использовать «Керамоизол» на лаковой основе.

«Керамоизол» может быть на водяной или лаковой основе. Температура окружающего среды при транспортировке, хранении и нанесении «Керамоизол» на водяной основе должна быть большей +5*С.

В базовом виде «Керамоизол» являет собой жидкую суспензию серого цвета. Наноситься на поверхность кистью, поролоновым валиком большого диаметра или краскопультом (диаметр форсунки 0,7 мм).

Средний расход в расчете на 1 квадратный метр 1-1,5 литра.

Перед применением на стенах поверхность очистить, увлажнить или нанести акриловую грунтовку, по металлу очистить от ржавчины и обезжирить бензином, растворителями, керосином.

«Керамоизол» наносится кистью, валиком или краскопультом (диаметр сопла - не меньше 0,75мм). Кроме того, «Керамоизол» - это материал, который может защитить элементы стальных профилируемых конструкций, которые используются в строительстве, от возникновения на их поверхности конденсата, и защитить их от коррозии. «Керамоизол» хорошо наносится на металлическую, бетонную, кирпичную, деревянную и другие поверхности (кроме полиэтилена). Имеются сертификаты соответствия, санитарные и пожарные выводы.

Упаковка: пластиковые ведра по 10л.

Технические характеристики «Керамоизола»:

№ п/п Показатели Норма
1. Внешний вид (без добавления красителя) Жидкость белого/серого цвета
2. Массовая часть воды, % не более 40
3. Массовая часть основного вещества, % не менее 60
4. Теплопроводность, Вт/м *С 0,0025
5. Коэффициент теплопередачи от внешней поверхности изоляции, Вт/м2 *С 1,5
6. Час полимеризации при 20*С, часов 24
7. Область рабочих температур, *С від -50 до +220
8. Прочность при разрыве, кг/см2 8,7
9. Относительное удлинение при разрыве, кг/см2 до 2%
10. Адгезия к стали, МПа не менее 0,6
11. Адгезия к бетону, МПа не менее 1,0
12. Плотность, кг/м3, жидкой/твердой 800/500
13. Коэффициент парапроницаемости, не более, мг/м.час. Па 0,02
14. Водопоглощение за 24 часа, поверхностное, г/см2 0,08

Сравнительная характеристика некоторых теплоизоляционных материалов при прочих равных условиях.

Материал
Коэффициент теплопроводности Коэффициент теплоотдачи Эффективность Керамоизола
Плиты минераловатные прошивные 0.046 8 18,4 раза
Пенополистирол 0.04 11 16 раз
Минеральная вата 0.042 8 16,8 раз
«Керамоизол» 0.0025 1,5 1

Перечень вопросов и ответов о возможностях использования жидкокерамической термоизоляции

№ п/п Вопросы Ответы
1 Может ли материал применяться для уменьшения или предотвращения конденсации? Да, толщина нанесения 0,6- 1,1 мм (с грунтовочным слоем), в особых случаях 3.0 мм.
2 Может ли материал применяться для устранения промерзания стен, сохранения тепла и ликвидации грибковых образований? Да. Толщина указанна в мм:
(наружная обработ.) Крыша – 0,4 Стена - 0,6 - 0,8 Фундамент - 0,6 Конструкции - 0,6 Потолок -- Пол -- (внутреннее нанесение) - 0,8 - 0,6-1,1 -- -- - 0,6 - 0,6
3 Может ли материал наносится на бетон и кирпич? Да, 100 % адгезия. Перед нанесением бетон или кирпич необходимо увлажнить
4 Может ли материал наноситься на крышу в качестве тепло и гидроизолятора? Да, необходимая толщина нанесения 0,4-0,9 мм. Понижение проникновения тепла на 40-45%, защита от проникно-вения холода.
5 Как ведет себя материал при внешних нагрузках и насколько он водостоек? В отличие от традиционных теплоизоля- ционных материалов «Керамоизол» обладает очень высокими показателями сопротивляемости к внешним нагрузкам (соскабливание, царапание). Материал водонепроницаем.
6 Может ли материал применяться в сочетание с другими теплоизоля- ционными материалами? Да, может. Как тепло,-гидро,-звуко-изолятор.
7 Возможно ли окрашивание материала в другой цвет? На материал, после высыхания, можно наносить краски. Кроме этого в сам материал, перед нанесением, можно добавлять стандартный окрашивающий пигмент согласно прилагаемой инструкции.
8 Каков срок гарантии на материал при применении его с наружной стороны (крыши,стены) и при применении его с внутренней стороны (стены, полы, потолки)? Учитывая воздействие на материал внешних факторов (атм.осадки, перепады t, механические нагрузки), гарантийный срок: при наружном использовании-10 лет, при внутреннем использовании – более 25 лет.
9 Какое время высыхания материала при нанесении его на поверхность? Время высыхания материала – 24 часа при t +20°С , при более высоких t время высыхания может быть сокращено до 1-го часа.
10 Стоек ли материал к агрессивным средам? Материал к агрессивным средам не стоек. Необходимо покрывать поверхность материала специальными защитными красками.