V priemyselnom sektore sú náklady na energiu zásadným faktorom, ktorému sa takmer všetky spoločnosti nedokážu vyhnúť. Či už ide o chemický, hutnícky, energetický, ropný a plynárenský priemysel alebo výrobný priemysel, spotreba energie priamo ovplyvňuje ziskové marže. V posledných rokoch, s narastajúcou nestálosťou cien energií a stále -rastúcimi požiadavkami na úsporu energie a znižovanie emisií, čoraz viac spoločností začína prehodnocovať-dlho-zanedbávaný aspekt-priemyselnej izolácie. Spomedzi mnohých nových materiálov sa aerogély objavujú ako kľúčový hráč pri zmene štruktúry nákladov na energiu.
Priemyselná spotreba energie sa často vyskytuje na „neviditeľných miestach“
Keď mnohé továrne diskutujú o úspore energie, najprv myslia na modernizáciu zariadení, úpravy procesov alebo systémy riadenia energie. V skutočnosti sa však značné množstvo energie ticho stráca potrubím, nádržami a povrchmi zariadení. Nedostatočná izolácia vo vysokoteplotných parovodoch, reaktoroch a výmenníkoch tepla znamená nepretržité tepelné straty.
Tradičné izolačné materiály, používané v priemyselnom prostredí už mnoho rokov, vykazujú znaky problémov: sú hrubé, rýchlo starnú a ich výkon sa výrazne zhoršuje, keď sú vystavené vlhkosti. Ako sa prevádzkový čas zvyšuje, skutočná účinnosť izolačnej vrstvy sa často výrazne líši od projektovanej hodnoty, čím sa zvyšuje plytvanie energiou. Tieto straty sú rozptýlené počas každodennej prevádzky a je ťažké ich vizuálne zistiť, napriek tomu neustále zvyšujú účet spoločnosti za energiu.
Hlavná výhoda aerogélov: „zadržiavajú“ teplo.
Kľúč k vynikajúcemu výkonu aerogélu pri úspore energie spočíva v jeho jedinečnej mikroštruktúre. Aerogély sú vyplnené pórmi v nanoúrovni, ktoré účinne zachytávajú vzduch a zabraňujú rozptylu tepla konvekciou a vedením. Výsledkom je extrémne nízka tepelná vodivosť, čo z neho robí jeden z-najvýkonnejších pevných izolačných materiálov, aké sú doteraz známe.
Za rovnakých prevádzkových podmienok aerogély vyžadujú iba jednu{0}}tretinu alebo ešte menej hrúbky tradičných izolačných materiálov, aby dosiahli vynikajúcu izoláciu. Pre priemyselné systémy to znamená výrazne znížené tepelné straty z povrchov zariadení, čo umožňuje použitie väčšieho množstva tepla vo výrobnom procese namiesto toho, aby sa strácalo do životného prostredia.
Odkiaľ pochádza 30 % zníženie nákladov na energiu?
Tvrdenie, že „aerogél môže znížiť náklady na priemyselnú energiu o 30 %“, nie je výsledkom jediného faktora, ale skôr komplexným účinkom, ktorý je výsledkom kombinovaných účinkov viacerých procesov-úspory energie.
(1) Zníženie priamych tepelných strát.Efektívnejšia izolácia výrazne znižuje odvod tepla z parných trubíc a vysokoteplotných{0}}zariadení, čím sa eliminuje potreba častého dopĺňania energie kotlov a vykurovacích systémov na udržanie procesných teplôt.
(2) Vylepšená prevádzková efektivita systému.Stabilnejšie teploty znamenajú, že zariadenie funguje bližšie k svojim konštrukčným podmienkam, čím sa prirodzene zlepšuje účinnosť využitia energie. V scenároch nepretržitej priemyselnej výroby je táto stabilita zosilnená, čo vedie k podstatným{1}}dlhodobým úsporám energie.
(3) Dlhodobá-stabilita izolačného výkonu.Tradičné materiály sú časom náchylné na starnutie a absorpciu vody, čo vedie k postupnému znižovaniu skutočných{0}}účinkov úspory energie. Aerogel si však zachováva izolačný výkon blízko pôvodného stavu aj po rokoch prevádzky, vďaka čomu je efekt úspory energie -trvácnejší.
Zníženie prestojov a údržby je tiež formou implicitnej úspory energie
Náklady na energiu sa neobmedzujú len na účty za palivo a elektrinu. Údržba, opravy a dokonca aj prestoje spôsobené poruchou izolácie majú za následok aj značnú nepriamu spotrebu energie.
Aerogélové materiály majú typicky vynikajúce hydrofóbne vlastnosti a neabsorbujú ľahko vodu, čím sa účinne znižuje riziko kondenzácie a korózie v izolačnej vrstve. To nielen znižuje poškodenie zariadenia, ale tiež znižuje náklady na energiu a pracovnú silu spojené s častou údržbou. Z hľadiska životného-cyklu je táto „neviditeľná úspora energie“ rovnako dôležitá.
Tenké a ľahké, vďaka čomu sú renovácie- šetriace energiu realistickejšie
Najväčšou prekážkou pri modernizácii{0}}úspor energie v existujúcich priemyselných závodoch často nie je technológia, ale skôr priestorové a štrukturálne obmedzenia. Hrubé tradičné izolačné vrstvy môžu vyžadovať úpravy nosných konštrukcií a preloženie potrubí, čo má za následok vysoké náklady a dlhé vývojové cykly.
Vďaka tenkým a ľahkým vlastnostiam aerogélu je ideálny pre energeticky -úsporné inovácie starších inštalácií. Môže výrazne zlepšiť izolačný výkon bez drastickej zmeny pôvodnej konštrukcie. Vďaka tomu sú mnohé predtým neuskutočniteľné projekty-na úsporu energie opäť ekonomicky životaschopné.
Od úspory energie v jednom bode- po systémové zníženie nákladov
Keď sa aerogél vo veľkej miere aplikuje na potrubia, ventily, skladovacie nádrže a kritické zariadenia, jeho účinky-úspory energie sa postupne rozšíria z jednotlivých bodov na celý systém. Znížené straty pary, lepšia tepelná účinnosť a stabilnejšia prevádzka zariadení sa v konečnom dôsledku odrážajú v celkových nákladoch spoločnosti na energiu.
V niektorých odvetviach s vysokou{0}}spotrebou energie- skutočné prevádzkové údaje ukazujú, že použitie aerogélových izolačných riešení môže znížiť celkovú spotrebu energie o 20 % až 30 % a v niektorých scenároch vysokej-teploty a vysokého-zaťaženia ešte viac. Toto zníženie nákladov ďaleko presahuje význam samotných „aktualizácií materiálu“.
Náklady už nie sú najväčšou prekážkou
V minulosti boli aerogély často označované ako „špičkové a drahé“. S dozrievaním výrobných procesov a rozširovaním škály aplikácií však ich náklady postupne klesajú. Ešte dôležitejšie je, že čoraz väčší počet spoločností začína vyhodnocovať návratnosť investícií z hľadiska celkových nákladov na životný cyklus, namiesto toho, aby sa zameriavali iba na počiatočnú nákupnú cenu materiálov.
Keď sa zohľadnia úspory energie, znížené náklady na údržbu a predĺžená životnosť zariadení, celkové výhody aerogélov často prevyšujú výhody tradičných riešení.