Eficiência Energética em Sistemas de Vapor 3: Isolamento Térmico

Seguindo com nossa série de dicas de eficiência energética em sistemas de vapor, a terceira dica é: UTILIZAR ISOLAMENTO TÉRMICO.

Dica 3: Isolamento Térmico

Quando dois sistemas com temperaturas diferentes estão em contato, ocorre a transferência de calor do sistema mais quente para o sistema frio, até que os sistemas atinjam o estado de equilíbrio.

Ao inserir uma camada de isolamento térmico sobre uma tubulação por exemplo, acrescenta-se um sistema cuja condutividade térmica é consideravelmente menor que o sistema em contato anteriormente, reduzindo a assim a quantidade de calor transferido na mesma porção de tempo.

Ou seja, ao isolar termicamente uma linha ou equipamento, objetiva-se:

  • Impedir a perda de calor para o ambiente (em sistema de aquecimento, como água quente e vapor).
  • Impedir o ganho de calor pelo ambiente (em sistemas de refrigeração, durante o transporte do gás refrigerante ou água gelada).

Outra razão, porém, para fins de segurança, seria:

  • Manter a temperatura superficial em níveis aceitáveis quando há risco de contato físico com pessoas.

No nosso caso, o objetivo é impedir que o vapor (mais quente) perca calor para o ambiente (mais frio).

Para o caso de tubulações de vapor, quando não isoladas termicamente, o vapor em transporte perde calor para a tubulação, que, por sua vez, perde para o ambiente externo. A perda de calor pelo vapor faz com que este condense e seja eliminado ao longo da linha pelos purgadores.

Nessa situação, para atender determinada demanda do processo, é necessário produzir mais vapor, para compensar essas perdas na forma de condensado.

Como referência, uma comparação de formação de condensado em uma tubulação com e sem isolamento.

Condições:

  • pressão do vapor: 7,5 bar
  • Temperatura ambiente: 22°C
  • Diâmetro da tubulação: 4”
  • Tubulação isolada com 80% de eficiência: 30 kg de vapor/h*100m
  • Tubulação sem isolamento: 92 kg de vapor/h*100m
  • Diferença de 62 kg de vapor/h para cada 100m de tubulação.

 

Esses valores dependem do material utilizado, da instalação, das condições ambientes. São apresentados apenas como referência de ordem de grandeza.

O mesmo vale para o isolamento de equipamentos demandantes de vapor, como, por exemplo, um tanque de água quente. Utiliza-se vapor para a aquecer e manter aquecida a água. Porém, se não isolado, o tanque de água perderá mais calor para o ambiente do que se estivesse isolado, demandando assim, mais vapor para manter aquecido.

Essa é mais uma dica para a redução da demanda de vapor, na forma de eliminação de desperdícios. Nesse caso, para correta adequação, demanda-se investimento, que normalmente pode ser recuperado em até 2 anos.

 

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