Возможности сокращения утечек теплоты в строительных конструкциях достаточно широки. А сами потери зачастую очень существенны и сохраняются до самого конца эксплуатации объекта. К таким можно отнести, например, тепловыделения   неподвижных  опор   трубопроводов   тепломагистралей.

Теплопотери в тепловых сетях

Выполненные по межведомственным нормам эти узлы практически никак не препятствуют оттоку теплоты наружу, что наглядно видно из рис. 1. Между бетонным щитом и упорными металлическими фланцами, приваренными с помощью косынок к трубе, не предусмотрена даже простейшая изоляция. В результате чего за счет теплопроводности металла прогревается вся конструкция. А поскольку бетонный щит опирается на фундамент или защемлен в боковых стенках, то переток теплоты может продолжаться сколь угодно долго. При наружной прокладке тепломагистрали потери теплоты становятся еще больше, т. к. щит со всех сторон (пяти граней) контактирует с атмосферой. К тому же в МВН не указано техническое решение по изоляции упорного фланца, который из-за больших своих размеров всегда выступает почти наполовину выше уложенного на трубу изоляционного слоя. А отсутствие в нормалях рекомендаций о хотя бы элементарных крючьях на вертикальных плоскостях для крепления изоляционных минеральных матов создает условия для местных решений, часто недолговечных или совсем оставляющих упорный фланец без изоляции. Прокладка из теплостойкой резины с низким коэффициентом теплопроводности типа транспортерной ленты между бетоном и упорными фланцами может прервать тепловой поток, уходящий наружу.

Значительно больше по количеству (в пять и более раз) применяются на теплосетевых трубопроводах подвижные скользящие опоры, сконструированные по старому принципу – решение только механопрочностных вопросов, не затрагивая снижения потерь теплоты. Огромные утечки тепловой энергии возникают из-за теплопроводности  достаточно большой площади контакта каждой индивидуальной опоры трубы с плоскостью скольжения, приваренной к закладной детали каждого бетонного основания. А далее теплота переходит в бетон, почву и атмосферу (рис. 2). Конвективные потери свести к минимуму для такой опоры также не получается из-за трудности всю ее заизолировать. Таким образом, сохраняются многочисленные условия перетока теплоты в атмосферу и почву. Если бы удалось снизить переход наружу теплоты, уходящей за счет теплопроводности, то потери энергии резко сократились. Такое достигается уменьшением металлического контакта с опорой. По-видимому, это получится, если применить в качестве одного из вариантов принцип известных так называемых мостовых подвижных опор-катков, допускающих перемещения конструкции по типу роликового подшипника качения и имеющих самый минимальный металлический контакт только по одной образующей цилиндра (рис. 3).

Теплопотери в зданиях

Искусственно возникают хорошие условия переходу теплоты от обогревающих приборов в строительные ограждающие конструкции при применении распространенного способа крепления отопительных батарей к стене. Речь идет о забивке подвесных крюков или с помощью закладных анкерных болтов. Наличие такого металла в стене создает более легкие пути движения теплоты наружу. Даже близкое расположение к стене стояков внутренней системы отопления квартир способствует тоже усиленной теплоотдаче наружу (рис. 4). Получается, что важно очень строго оценить зазор между стояком и стеной и рекомендовать его величину строителям. А может быть, возможно стояки крепить к внутренней сте стене квартиры, а не к наружной. Хотя схемы поквартирного учета теплоты исключают квартирные стояки, но появляются так называемые подъездные, с которыми следует избежать упомянутой ситуации.

Общеизвестны строителям и эксплуатационникам схемы нижней или верхней разводки греющей сетевой воды внутри жилого дома. Это когда сетевая вода остывает в многоэтажном доме снизу вверх (рис. 5, а) и сверху вниз (рис. 5, б). При фактической разлаженности внутридомовой сети и частым не выдерживанием температуры подающей сетевой воды (tn) по схеме «а» может быть жарко на нижних этажах и холодно на верхних. По схеме «б» все наоборот при одной и той же температуре обратной сетевой воды (to).

Известна и смешанная схема. Последнюю важно использовать не вообще, как это делается сегодня, а целенаправленно для поддержания комфортных температур адресно по высоте всего дома внутри угловых квартир, которые отличаются повышенной теплоотдачей наружу. В целом в таких комнатах и квартирах по смешанной схеме будет усредненная довольно высокая температура греющей сетевой воды по всем этажам дома, приближающаяся к расчетной (рис. 5, в), а не такая, как указано выше по схеме «а» и «б». Это может снизить дискомфорт в угловых и неблагополучных квартирах и сократить потери от перегрева других более теплых помещений.
Таким образом, перечисленные факты подсказывают решения более эффективного использования теплоты. С другой стороны прямые потери тепловой энергии непосредственно усиливают парниковый эффект планеты и ускоряют  глобальное  потепление  климата. Происходит  переплетение экологических и экономических вопросов, обязывающее вести энергосбережение уже с гражданских позиций для сохранения окружающей нас  природы и уменьшения заболеваний людей.

1. Эскиз неподвижной опоры трубопровода.

2. Термограмма промежуточной скользящей опоры трубопровода теплосети.

3. Эскиз подвижной опоры с минимальным оттоком теплоты.

4. Схемы остывания греющей сетевой воды в 6-тиэтажом доме: а – с верхней разводкой, б – с нижней разводкой, в – со смешанной разводкой.

С анализом российского рынка теплоизоляции Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок теплоизоляционных материалов в России».

к.т.н. В.И.Рябцев, член-кор. МАН, доцент, Курский технический университет; к.т.н. М.А.Литвиненко, инженер; А.Н.Плетнев, инженер; Г.А.Рябцев, инженер, Курские муниципальные тепловые сети