Понятие «энергетический голод» встало на повестку дня цивилизации еще в начале 70-х гг. прошлого века. Эту повестку озвучили в «Римском клубе» — международной неправительственной организации ученых и общественных деятелей, прогнозирующей глобальные угрозы будущего. Первым был сенсационный доклад — «предупреждение» Денниса Медоуза «Пределы роста», в котором исчерпание невозобновляемых энергоресурсов предсказывалось в конце XX — начале XXI столетия.
Затем в 1997 г. увидел свет доклад «Фактор четыре» (Э. Вайцзеккер, Э. Ловинс, Л. Ловинс), внесший некоторые оптимистические поправки к мрачным прогнозам Медоуза. Четвертым фактором, дающим отсрочку неизбежного все же энергетического кризиса (если человечество не освоит принципиально новые способы энергодобычи), стал продуманный комплекс технологий энергосбережения, позволивший многим развитым странам в условиях перманентного промышленного роста последних 30 лет в разы снизить энергоемкость производственных процессов и жилищно-коммунальной сферы. В основном — за счет Пресечения непродуктивных потерь энергии
Увы, в нашей стране все эти «западные хитрости» в те же самые годы не двинулись дальше научных докладов. В лучшем случае — отдельных «образцово-показательных» объектов. Что говорить про хай-тек, если в российских зданиях сквозит изо всех щелей, а в подъездах начинают судорожно вставлять оконные стекла, только когда грянет лютый мороз!
Однако вопрос энергосбережения для нас становится все острее. Настолько острее, что начинает уже колоть в мягкое место, заставляя пошевеливаться. Дело не только в том, что, подписав Киотский протокол, мы скоро начнем терпеть немалые убытки от развития своей промышленности, если оно не пойдет рука об руку с энергосбережением.
Россия ведь самая холодная держава в мире. А кладовая разведанного минерального топлива уже показала дно. Так что вполне возможно, что пока «глобальное потепление» успеет нас пригреть, мегаватты и килоджоули окажутся в жестком дефиците.Все это преамбула к рассказу о маленькой научно-технологической революции в энергосбережении, пришедшей к нам из-за океана. Маленькой да удаленькой — способной сберечь в масштабах всей России миллиарды энергорублей.
Речь о «жидкой шубе». В полмиллиметра толщиной, но теплее меха и пуха! Шуба эта с американского плеча, но не «сэконд-хэнд»: янки ее чуть раньше нас примеривать начали Сняв предварительно... с космических аппаратов.
Об уникальном теплозащитном, энергосберегающем покрытии Thermal-Coat рассказывает генеральный директор НПО «Спецстрой системы» (эксклюзивный дилер этой марки на российском рынке) Александр Нейдорф.
В России высокотехнологичное энергосберегающее покрытие Thermal-Coat™ внедряется НПО «Спецстройсистемы» с 2000 г. в промышленности, металлургии, строительстве, в ТЭК. Сегодня этот материал уже активно используется в стране для защиты быстровозво- димых конструкций и стационарных зданий, энергетического оборудования, систем кондиционирования, трубопроводов, различных емкостей, транспорта.
ПРИЗЕМЛЕНИЕ
Еще с конца 80-х в США и в СССР похожие материалы производились единичными партиями для термозащитного покрытия орбитальных космических аппаратов. Что это за материал?
На каждом витке металлические бока спутника оказываются то под прямыми солнечными лучами с температурой в 200°С, то в космическом «морозе» минус 90°С. И так много тысяч раз. Да еще мелкие космические камушки то и дело по обшивке стучат.
Значит, требуется защитное покрытие, максимально изолирующее дорогую начинку аппарата от температурных «качелей», стойкое к механическому воздействию, жесткому ультрафиолету. И при этом — минимальное по объему и весу: в космосе ведь каждый миллиграмм на счету И такая «краска» была создана.
Но ведь эти же качества ценятся и на земле! Не удивительно, что когда в 1993 — 1994 гг. НАСА рассекретило это уникальное покрытие, в Штатах тут же нашлись инновационные менеджеры, взявшиеся вместе с химиками-технологами за коммерциализацию «космической краски». Самым сложным было, сохранив комплекс уникальных свойств материала, поставить его выпуск на поток. Причем так, чтобы потребительская стоимость продукта оказалась отнюдь не космической, а конкурентоспособной с традиционными видами теплоизоляции. Забегая вперед, скажем, что американцам это удалось, а нашим — нет. Собственно, у нас в начале 90-х этим никто и не занимался — космическая отрасль боролась за элементарное выживание.
— Российские ученые-эксперты, к которым мы обращались, сказали, что сделать аналогичный по свойствам материал своими силами, мы не сможем еще лет 5 — 10,— говорит Александр Александрович Нейдорф.
ЛАБИРИНТ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНА
Итак, как же устроен материал Thermal-Coat™?
Лучшая из известных нам теплоизоляций — это термос: стекло, покрытое амальгамой, отражающее инфракрасный спектр, плюс вакуум внутри. По такому же пути пошли и создатели «космической краски». Она представляет собой текучую композицию из синтетического каучука, акриловых полимеров, оксидов металлов и неорганических пигментов, внутри которой в определенном порядке «плавают» пустотелые стеклокерамические и силиконовые шарики микронного размера. Расположены они так, что стекло не соприкасается со стеклом. Иначе резко выросла бы теплопроводность материала. Геометрия шариковой «решетки» (ноу-хау), использующая взаимодействие между химическими агентами в материале на молекулярном уровне, создает своеобразный лабиринт тепловых барьеров. Пробраться через него извне или изнутри зверю по имени «теплообмен» крайне затруднительно...
СУПЕРКРАСКА
Энергосберегающее покрытие Thermal-Coat™ обладает почти фантастическим сочетанием свойств: легкость при суперпрочности, отличная адгезия к металлу, бетону, кирпичу, дереву, пластику, резине. Плюс долговечность и экологическая чистота (нагретое покрытие не выделяет в атмосферу помещения вредных для человека соединений). А еще Thermal-Coat задерживает значительную часть УФ-излучения, не поддерживает горение,является качественным диэлектриком.
Наносить покрытие так же просто, как красить обычной краской, — с помощью безвоздушного распылителя, кисти или валика. Технологический слой наносимого покрытия не разрывается в местах разветвления, сложных сопряжений защищаемых конструкций «Шариковая краска» умеет заполнять мельчайшие рельефы поверхности, «работая» на каждом миллиметре.
Если даже произошло механическое повреждение покрытия Thermal-Coat, то оно теряет работоспособность только в том месте, где это случилось: ничего подобного трещинам, идущим от удара по обычному красочному покрытию, здесь не может быть.
...Слушая Александра Нейдорфа, я машинально гну в руках металлическую пластину, покрытую Thermal- Coat. Интересное ощущение! Во- первых, на ощупь кажется, что держишь дерево, а не крашенный металл (последний наша чувствительная к теплообмену кожа как-то идентифицирует). Во-вторых, после интенсивного перегибания пластины пополам — никаких признаков нагревания металла, равно как и деформации покрытия! Словно пластинка стала резиновой!
Конструкции, покрытые Thermal Coat, могут функционировать в кислотных средах и не гнить.
— Представьте промышленный сосуд под давлением (сосуд Дьюара),— говорит Александр Александрович — По регламенту безопасности его нужно раз в год проверять. Если этот бак термоизолирован обычной минватой, то ежегодно ее снимать и вновь ставить — настоящее мучение. Чтобы увидеть микроскопический свищ или трещину, придется перелопатить и выбросить в помойку сотни килограммов минваты. Понятно, что этого никто не хочет делать, поэтому дьюаровские сосуды часто стоят на предприятиях вообще без термоизоляции. А теперь, вот смотрите,— Нейдорф кладет на стол фотографию,— это труба одной из ТЭС, покрытая Thermal-Coat. На бежевом фоне покрытия стал отчетливо виден будущий свищ, о котором работникам станции было невдомек.
Раз уж материал спустился из космоса, специалисты «Спецстройсистем» сразу же сертифицировали его во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ), получив все допуски для применения Thermal-Coat в летательных аппаратах. Затем были получены гигиенический и противопожарный сертификаты. Материал можно поджечь газовой горелкой, паяльной лампой — и он будет тлеть. Но при этом он выделяет минимум тепла, так что даже не зажжет соседствующий с ним пластик.
Гарантия работоспособности покрытия от производителя — 10 лет снаружи помещения и четверть века — внутри. Столько не работает ни одна краска в мире!
Но самое удивительное свойство Thermal-Coat, это все же ее «термощит».
ОТ ПОЛЯРНОГО ХЛАДА
На первых порах специалистам «Спецстройсистем», продвигающим эту мировую инновацию на нашем рынке, просто не верили, когда они рассказывали о ее теплоизоляционных качествах. Такого не может быть! Объясните, как это работает! На это они отвечали встречным предложением: «Объясните, как движется электричество в проводах». Ведь мы знаем это лишь на уровне количественных закономерностей и умеем пользоваться на практике. Так и здесь.
— На одном из предприятий крайнего Севера нам разрешили в виде эксперимента покрыть идущий по улице воздуховод не стекловатой в окожушке, как обычно, а покрытием Thermal-Coat,— рассказывает Александр Нейдорф.
Эта труба диаметром 6 м приносила в цех теплый воздух. На нас смотрели с усмешкой: мороз в 40 — 50°, пронзительные заполярные ветра и против них — какая-то «красочка» в два миллиметра толщиной. Главный инженер предприятия опасался «столичного надувательства», но решил все-таки рискнуть. А когда убедился, что воздух, приходящий в цех, стал теплее, чем из трубы в стекловатной одежде (при этом никаких следов наледи из-за конденсата), то распорядился покрыть Thermal-Coat все остальные тепловые трубы предприятия.
Так же было и на ТЭЦ в Норильске,— продолжает Нейдорф,— мы сперва нанесли покрытие на небольшой участок паровой трубы, идущей внутри помещения с температурой в 200°. Через пятнадцать минут за нее можно было взяться голой рукой. Руководство и персонал ТЭЦ были изумлены и захотели «продолжения банкета»...
Пару лет назад «Спецстройсистемы» решили попробовать обогреть «американской шубой» русских водителей. Для этого провели испытания на заводе ГАЗ, покрыв Thermal- Coat кабины специальных вездеходов, которые полгода ездили по тундре за полярным кругом и даже по Арктике Эффект получился впечатляющий. Два вездехода — один с обычной утепленной кабиной, другой с Thermal-Coat — останавливались на ночевку в 40-градусный мороз и глушили моторы.
Менее чем через час экипаж машины с традиционным утеплением уже ломился в кабину, покрытую Thermal-Coat. Тепло человеческих тел, не выпускаемое наружу тепловым барьером, всю ночь противостояло полярному морозу. Когда водителя этого вездехода попросили дать характеристику Thermal-Coat, он долго не мог подобрать достойной своего удивления фразы. Потом сказал просто: «Впервые зимой на Кольском полуострове в своей кабине я спал без шапки и валенок».
А сколько водителей на Севере задохнулись выхлопными газами из-за того, что не решались зимней ночью во время вынужденной остановки заглушить движок!
Известно, что солярка, которой у нас греются зимой многие отдаленные северные поселки, при минус 50 замерзает. Поэтому бочки с ней приходится постоянно подогревать, тратя драгоценное топливо само на себя. А в емкостях, покрытых замечательной «космической краской», солярка не замерзнет и на самом полюсе холода.
Металлические инструменты с ручками, покрытыми Thermal -Coat, не будут «обжигать» ладони, сдирая- с них кожу, даже если придется за них схватиться на морозе голыми руками. Дольше проработаешь с ними и в варежках.
Нет, для России этот материал — поистине находка. Сколько топлива, а главное, здоровья сэкономят укутанные чудесным тонким «одеялом»
Thermal-Coat вахтовки, вагончики, ангары!
Да и целые жилые дома им можно покрывать вместо краски. Это в разы уменьшит расход отопления — ведь стены зданий станут практически герметичными. А еще — это снизит нагрузку на фундамент, «подарит» до пяти процентов дополнительной жилой площади. Можно, кстати, ограничиться защитой так называемых мостов холода — на стыках каменных плит и колонн. Это тоже сразу даст заметный утеплительный эффект.
АУ, ЖКХ!
О реформе в ЖКХ говорят у нас давно. Пока, в основном, она сводится к повышению энерготарифов для населения. А вот до современных технологий энергосбережения руки как-то не доходят. Между тем на одних теплотрассах потери тепла в России чудовищные. Речь не только о дырявых, изношенных трубах, но и о допотопной, некачественной их термоизоляции. Беда в том, что руководители предприятий ЖКХ, многие из которых стали частными, отнюдь не спешат перейти из расточительных 70-х гг. прошлого века в начало XXI столетия. Аргументу «денег нет» не стоит слишком верить. На стекловату, которую нужно менять через два-три года, деньги находятся. А на чуть более дорогую и значительно более эффективную и долговечную термоизоляцию — их нет. Типичная психология временщиков — сэкономлю сегодня, а завтра — пусть кто-нибудь другой расхлебывает! Между тем современных энергосберегающих покрытий сегодня на отечественном рынке полно. Но эффективней Thermal-Coat, в том числе, по критерию цена/качество, — не найти.
— С этим покрытием открываются поистине революционные перспективы для подачи тепла в здания через коллекторные системы,— размышляет Александр Нейдорф. -
Здесь простая школьная физика, которую, правда, почему-то не сразу понимают инженеры из ЖКХ. Судите сами тепловые потери на трубопроводах, изолированных минватой толщиной в 80 мм в металлической окожушке, равны потерям в трубопроводе, покрытом слоем Thermal-Coat всего в 2 мм. Это значит, что в том же коллекторе можно положить трубу большего диаметра, по которой пропускать в 2,25 раза больше тепла! То есть на тех же теплотрассах подключить вдвое больше потребителей или снизить нагрузку на котельную.
К сказанному стоит добавить,— говорит Александр Александрович, — что с различных объектов, утепленных минватой, ветрами ежегодно выдувает примерно центнер с площади покрытия 1000 м2. Частицы этого, отнюдь не безвредного материала, носятся в воздухе и оседают в наших легких. Когда западные компании поняли, что руководители нашего ЖКХ не заинтересованы в снижении его затратности, то бросились наперебой строить в России новые заводы по производству минваты. Менять ее надо часто — так что оборот товара гарантирован. Только это вряд ли оборот в нашу пользу!
На крышах зданий, покрытых Thermal-Coat, зимой и весной не образуется сосулек. А летом такие кровли не «проводят» резкие суточные перепады температуры к каркасу строения и, тем самым, не расшатывают его.
ВАТНИК ОТ ЖАРЫ
А вот другая, «оборотная», сторона революционного покрытия. Ведь теплоизоляция работает с обеих сторон температурной шкалы. Именно поэтому дом, покрытый Thermal-Coat на юге, будет надежно защищать их хозяев от дневной жары так же, как и от ночного холода. Не зря ведь аксакалы Средней Азии в самое солнечное пекло одевают толстые, подбитые ватой халаты. Так они термоизолируют свое тело.
Специалисты «Спецстройсистем» подсчитали тепловой эффект, полученный от нанесения миллиметрового слоя покрытия на несколько зданий в Узбекистане и Таджикистане. Оказалось, что дома днем начинают пропускать внутрь в четыре раза(!) меньше тепла. Этак и от кондиционера можно отказаться!
Эту специфику «жидкого термоса» сразу же активно начали использовать в США В нескольких южных штатах большая часть рефрижераторов, перевозящих охлажденные продукты, уже несколько лет назад были покрашены Thermal-Coat. Результат: ощутимая экономия дизтоплива, сжигаемого для работы холодильных установок.
Такое покрытие — альтернатива классической теплоизоляции рефрижераторов на основе пенополеури- тана, между слоями которого, к тому же, свободно гнездятся мыши и даже крысы. Плюс -.10 м2 дополнительной полезной площади. Кстати, одной из первых в мире изолировала свои рефрижераторы Thermal-Coat известная пивоваренная компания «Будвайзер».
Заметный выигрыш в полезном объеме сулит и перевозка непищевых продуктов. Например, нефти, перевозя которую по железной дороге, вверху цистерн оставляют небольшой объем для «дыхания» — то есть для расширения жидкости от солнечного нагрева. А в цистерну, покрытую минимальной «шубкой» или, точнее, «халатиком» из Thermal- Coat, можно долить ценного груза на 10 % больше. Потому, что нефть внутри будет надежно защищена от нагревания.
Администрация одного из заводов в Хьюстоне (штат Техас) покрыла Thermal-Coat бетонный пол в цеху. Сквозняки, бывшие до этого из-за, казалось бы, смешной разницы температур за окном и в здании (+ 40 и + 25°С) прекратились, и рабочие перестали болеть
Сегодня ООО «Спецстройсистемы» начинает применять Thermal- Coat и для облицовки с внутренней стороны бортов речных и морских судов. Таким образом, с бортов уходит конденсат, разрушающий металл и загрязняющий воду при необходимых частых сливах.
С помощью фирмы «Спецстройси- стемы» Thermal-Coat уже работает в России на различных объектах в Волгоградской, Тверской, Тульской, Белгородской и Тюменской областях, в Приморском крае, на Алтае.
Один слой покрытия Thermal-Coat толщиной 0,4 мм заменяет по теплоизоляции один кирпич, положенный в стене в длину (280 мм)!
География и сферы использования уникальной «космической краски» в России расширяются с каждым годом.
И все-же — не так быстро, как хотелось. Конечно, подобные технологии не панацея от грядущего энергокризиса. Но если корабль протекает — глупо ждать спасательного вертолета, не пытаясь законопатить пробоины. Тем более что эффективный материал для этого под рукой.