Александр Проценко - Энергетика сегодня и завтра

Каким образом он, единственная зимняя пища которого всего-навсего подснежный ягель, способен пережить суровую зиму Севера? Тайн здесь много, не все они еще раскрыты. Но вот один из выводов: у северного оленя идеальная тепловая изоляция. Его мех состоит не из сплошных волосков, а из полых. Если величину теплоизоляции у оленя принять за 10 единиц, то по сравнению с ним белка просто раздета — всего 3 единицы.

Но и это не все. Зимой кончики волосков как бы разбухают, утолщаются и не пускают холодный воздух к коже. Мех становится тепловой броней. Есть чему поучиться человеку!

Использовать хорошую тепловую изоляцию можно по-разному: наклеить на стены теплоизолирующие обои (так делают в ФРГ) пли разместить ее снаружи, закрыв защитными листами (так поступают в Англии). У нас при реконструкции домов на стены напыляют смесь асбеста, минеральной теплоизоляции и цемента.

Одни из наиболее емких потребителей теплоизоляции — теплотрассы. Таких трубопроводов у нас в стране более 200 тысяч километров. Изоляция для них должна быть прочной и не разрушаться, пока трубы везут с завода. Она должна защищать металл от коррозии и не поглощать влагу. Пока еще нет удовлетворительных решений всех этих задач. Иногда изоляцию делают многослойной: один слой теплоизоляционный, другой просто изоляционный, третий — прочный. (Такие теплотрассы очень дороги. Например, один ее километр от атомной станции теплоснабжения мощностью миллион киловатт стоит пока около миллиона рублей.)

Теплопровод укладывается в специальный гидроизолированный канал с бетонными или кирпичными стенками. Однако все же грунтовые воды довольно быстро проникают в канал, изоляция намокает и разрушается, потери тепла возрастают в несколько раз. По оценкам Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института энергетики, в промышленности только по этой причине ежегодные потери достигают 10–15 миллионов тонн условного топлива, то есть около 5 процентов тепла, требующегося для обогрева жилья и коммунально-бытовых предприятий. Неудивительно, что с этими потерями борются все и всюду. Но ведь это так и нужно: не везде оптимальные решения должны быть одинаковыми.

Вот известия из Кирова. В фенолформальдегидные смолы для вспенивания добавляют местное сырье — отходы сланцевой промышленности — гидрохлорид.

В качестве наполнителя используют мелкую щепу — отходы фанерного шпона. Получается теплоизоляция с хорошими свойствами. В Тюменской области теплоизоляция — дефицитный материал. Вязкость тюменской нефти при низкой температуре велика, и чтобы ее перекачать, нужно подогреть. Поэтому нефтепровод изолируется Необходимо изолировать и газопроводы. В общем, изоляция нужна. А минеральных ископаемых для производства изоляции в Тюмени нет. В Тюменском институте изоляционных материалов нашли выход: на основе торфа, имеющегося в избытке вокруг промыслов, научились получать теплоизоляционные материалы. Из смеси торфяной крошки, жидкого стекла, золы топок получили гранулы для изготовления теплоизоляционных материалов. Из торфяной крошки и обычных невспенивающихся глин стали производить керамзит — заполнитель легких бетонов.

Во многих районах теплоизоляция производится из материалов, имеющихся в изобилии вокруг. Попыток было много. Однако различные виды армопенобетона, битумоперлита, фенолыюго поропласта быстро увлажнялись, старели. Сейчас по способу, разработанному во ВНИИэнергопроме, строятся цеха для производства труб диаметром 300–400 миллиметров, покрытых изоляцией из пенополимербетона. Создателям удалось сделать изоляцию с закрытой пористостью. Поры в материале обусловливают хорошие теплоизолирующие свойства, по если они соединены между собой, то такой материал подвержен быстрому увлажнению.

При создании изоляции смесь готовится в стандартном растворосмесителе и заливается в форму, в которую уложена труба. После процесса вспенивания в течение получаса оболочка остывает и твердеет. Процесс полимеризации завершается через несколько суток.

Если надежды, связанные с этим способом создания изоляции, оправдаются, это будет большим успехом в деле экономии энергии и создания дешевых средств передачи тепла на большие расстояния.

Атака на материалы продолжается. Сообщение из Польши — «Огнеупорная броня». Польские ученые создали материал, который по теплоизоляционным свойствам в 600 раз лучше огнеупорного кирпича. Это пористая угольная пена. Она не горит и легко обрабатывается. На воздухе легко выдерживает температуру до 300 градусов Цельсия.

Газета «Социалистическая индустрия» в заметке «Черный снег» сообщает, что в институте электроугольных изделий разработан способ получения «вспученного», или термически расщепленного, графита. Графитовые частицы, прошедшие специальную обработку серной кислотой под действием теплового удара, взрывообразно вспучиваются, увеличиваясь в объеме в 100–200 раз. Из этого материала можно получить почти невесомые толстые теплоизоляционные плиты, выдерживающие в бескислородной среде температуру до 3 тысяч градусов Цельсия.

Такой поток сообщений и радует и настораживает.

Часто желаемое выдается за достигнутое. А ведь любой научный вывод требует многократной проверки «на прочность». Скажем, материал с теплопроводностью, меньшей в 600 раз теплопроводности огнеупорного кирпича, должен быть лучшим теплоизолятором, чем воздух.

А такое вряд ли возможно. Но это, пожалуй, другая тема, которую развивать здесь мы не собирались. Вернемся в квартиру.

Любое здание должно вентилироваться. В жилых домах это происходит за счет естественной конвекции воздуха. Дом — как тяговая печная труба: снизу через лестничные клетки, через различные неплотности в него поступает холодный, а главное, свежий воздух, а через специальные вентиляционные каналы из здания выходит грязный и подогретый. Понятно, с ним уходит и тепло, но с этим почти ничего не сделаешь. Кухни, ванные, санузлы нужно вентилировать. Использовать это уходящее тепло в жилых зданиях и камеральных административных помещениях пока неэкономично. Нужно только позаботиться, чтобы вентиляция не была избыточной, то есть чтобы не уходил лишний подогретый воздух.

Если же говорить о промышленных зданиях и цехах, то картина меняется. Здесь количество выбрасываемого тепла с вентиляцией возрастает, поскольку интенсивность замены воздуха часто должна быть очень высокой.

В первую очередь это относится к производствам, технология которых связана с сильным загрязнением воздуха. Здесь становится выгодным организовать отбор тепла от выбрасываемого из цеха воздуха и подогревать его при входе.