ANALIZA JEDNOSTKOWYCH STRAT CIEPŁA W SYSTEMIE RUR PREIZOLOWANYCH

Podobne dokumenty
Straty przenikania ciepła w wodnych rurociągach ciepłowniczych część I

Współczynnik przenikania ciepła U v. 4.00

MPEC wydaje warunki techniczne KONIEC

Analiza rodzajów skutków i krytyczności uszkodzeń FMECA/FMEA według MIL STD A

Kształtowanie się firm informatycznych jako nowych elementów struktury przestrzennej przemysłu

Proces narodzin i śmierci

Jakość cieplna obudowy budynków - doświadczenia z ekspertyz

STATECZNOŚĆ SKARP. α - kąt nachylenia skarpy [ o ], φ - kąt tarcia wewnętrznego gruntu [ o ],

Zmniejszenie kosztów eksploatacji oraz emisji CO 2 o ponad 50%

1. SPRAWDZENIE WYSTEPOWANIA RYZYKA KONDENSACJI POWIERZCHNIOWEJ ORAZ KONDENSACJI MIĘDZYWARSTWOWEJ W ŚCIANIE ZEWNĘTRZNEJ

SPECYFIKACJA TECHNICZNA LPEC PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA:

BADANIE DRGAŃ WŁASNYCH NAPĘDU ROBOTA KUCHENNEGO Z SILNIKIEM SRM

Praktyczne wykorzystanie zależności między twardością Brinella a wytrzymałością stali konstrukcyjnych

Wyroby preizolowane IZOPUR POLSKA projektowane i produkowane są zgodnie z normami:

ZASTOSOWANIE ANALIZY HARMONICZNEJ DO OKREŚLENIA SIŁY I DŁUGOŚCI CYKLI GIEŁDOWYCH

BADANIA WYCINKA RURY ZE STALI G355 Z GAZOCIĄGU PO 15 LETNIEJ EKSPLOATACJI Część II.: Badania metodami niszczącymi

1. OKREŚLENIE PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH

Badania elementów preizolowanych. Zakopane, 06 maja 2010

Technologia LOGSTOR to znacznie więcej niż może dostrzec ludzkie oko. Systemy rur preizolowanych LOGSTOR

Analiza możliwości zmniejszenia kosztów przesyłania i strat ciepła przez integrację rurociągów preizolowanych tradycyjnych, podwójnych i giętkich

VEOLIA Research and Innovation Heat-Tech Center Warsaw

Wstęp do fizyki budowli

Michal Strzeszewski Piotr Wereszczynski. poradnik. Norma PN-EN Nowa metoda. obliczania projektowego. obciazenia cieplnego

Dr inż. Robert Smusz Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki

KURS STATYSTYKA. Lekcja 1 Statystyka opisowa ZADANIE DOMOWE. Strona 1

SZACOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODĄ PROPAGACJI ROZKŁADÓW

VEOLIA ENERGIA WARSZAWA S.A

Analiza ryzyka jako instrument zarządzania środowiskiem

STARE A NOWE KRAJE UE KONKURENCYJNOŚĆ POLSKIEGO EKSPORTU

NARODOWY FUNDUSZ OCHRONY ŚRODOWISKA I GOSPODARKI WODNEJ

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(96)/2013

Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe. Modele wieloczynnikowe ogólne. α β β β ε. Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 4.

3. ŁUK ELEKTRYCZNY PRĄDU STAŁEGO I PRZEMIENNEGO

Natalia Nehrebecka. Wykład 2

Michał Strzeszewski Piotr Wereszczyński. Norma PN EN Nowa metoda. obliczania projektowego obciążenia cieplnego. Poradnik

dr inż. ADAM HEYDUK dr inż. JAROSŁAW JOOSTBERENS Politechnika Śląska, Gliwice

KONSTRUKCJA OPTYMALNYCH PORTFELI Z ZASTOSOWANIEM METOD ANALIZY FUNDAMENTALNEJ UJĘCIE DYNAMICZNE

Przebudowa sieci cieplnej wysokoparametrowej 2xDN100/80/50 ul. Mariacka do Boh.Warszawy w Nysie OPIS TECHNICZNY

Za: Stanisław Latoś, Niwelacja trygonometryczna, [w:] Ćwiczenia z geodezji II [red.] J. Beluch

Załącznik nr 1 do STWiORB dot. zadania:

Spis treści zawartość teczki: Strona tytułowa Spis treści - zawartość teczki Podstawa opracowania 4

**** $&MJĄ, Jednostka Projektowa:

Przebudowa sieci cieplnej w ul. Piastowskiej i Parkowej w Nysie OPIS TECHNICZNY

Oddzia³ywanie indukcyjne linii elektroenergetycznych wysokiego napiêcia na gazoci¹gi czêœæ I

Systemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne

Komórkowy model sterowania ruchem pojazdów w sieci ulic.

Zastosowanie symulatora ChemCad do modelowania złożonych układów reakcyjnych procesów petrochemicznych

ul. Orzechowa Biała Podlaska tel./fax tel

SYMULACJA KOMPUTEROWA NAPRĘŻEŃ DYNAMICZNYCH WE WRĘGACH MASOWCA NA FALI NIEREGULARNEJ

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY METODĄ STOKESA

Zestaw przezbrojeniowy na inne rodzaje gazu. 1 Dysza 2 Podkładka 3 Uszczelka

Rozwiązywanie zadań optymalizacji w środowisku programu MATLAB

STAR PIPE Polska S.A. ul. Gdyńska Czerwonak tel. (61) fax (61)

Kierownik Katedry i Kliniki: prof. dr hab. Bernard Panaszek, prof. zw. UMW. Recenzja

Procedura normalizacji

Straty przenikania ciepła w wodnych rurociągach ciepłowniczych część II

VIII Konferencja Techniczna IGCP Warszawa 6-7 listopad 2013 r.

WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA IZOLACJI W RURACH PREIZOLOWANYCH PO NATURALNYM I SZTUCZNYM STARZENIU. Ewa Kręcielewska Damien Menard

Materiały z II Konferencji Naukowo-Technicznej "Diagnostyka w sieciach elektroenergetycznych zakładów przemysłowych", Płock, 2001, str.3-10.

ANALIZA PORÓWNAWCZA WYNIKÓW UZYSKANYCH ZA POMOCĄ MIAR SYNTETYCZNYCH: M ORAZ PRZY ZASTOSOWANIU METODY UNITARYZACJI ZEROWANEJ

Proste modele ze złożonym zachowaniem czyli o chaosie

OPIS TECHNICZNY 1.INFORMACJE OGÓLNE. 1.1.Podstwa opracowania

EKONOMETRIA I Spotkanie 1, dn

WikiWS For Business Sharks

STATYSTYKA REGIONALNA

I. WYMAGANIA DOTYCZĄCE WYROBÓW DLA ZADANIA NR 1 I NR 2.

KANALIZACJA CIŚNIENIOWA

WADY W PROCEDURZE OBLICZANIA WSPÓŁCZYNNIKA PRZENIKANIA CIEPŁA DEFECT IN PROCEDURE OF CALCULATION OF COEFFICIENT OF PENETRATION OF WARMTH

PROBLEMY ROLNICTWA ŚWIATOWEGO

OBLICZENIA. Obliczenia wydłużeń termicznych i kompensacji projektowanych sieci i przyłączy cieplnych: 1. Dane wyjściowe:

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 6

Evaluation of estimation accuracy of correlation functions with use of virtual correlator model

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 6

Twierdzenie Bezouta i liczby zespolone Javier de Lucas. Rozwi azanie 2. Z twierdzenia dzielenia wielomianów, mamy, że

Laboratorium ochrony danych

Prima Pipes polski producent systemów preizolowanych

Analiza danych OGÓLNY SCHEMAT. Dane treningowe (znana decyzja) Klasyfikator. Dane testowe (znana decyzja)

PODSTAWA WYMIARU ORAZ WYSOKOŚĆ EMERYTURY USTALANEJ NA DOTYCHCZASOWYCH ZASADACH

WYZNACZANIE STRAT CIEPŁA W SIECI CIEPŁOWNICZEJ DLA POTRZEB AUDYTU ENERGETYCZNEGO

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Wykład 7

Dźwigniki samochodowe dwukolumnowe symetryczne i asymetryczne SPO o napędzie elektrohydraulicznym i udźwigu kg

DIAGNOSTYKA WYMIENNIKÓW CIEPŁA Z UWIARYGODNIENIEM WYNIKÓW POMIARÓW EKPLOATACYJNYCH

Regulamin promocji 14 wiosna

Ocena jakościowo-cenowych strategii konkurowania w polskim handlu produktami rolno-spożywczymi. dr Iwona Szczepaniak

CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁU:

Stateczność skarp. Parametry gruntu: Φ c γ

KURS STATYSTYKA. Lekcja 6 Regresja i linie regresji ZADANIE DOMOWE. Strona 1

(M2) Dynamika 1. ŚRODEK MASY. T. Środek ciężkości i środek masy

W praktyce często zdarza się, że wyniki obu prób możemy traktować jako. wyniki pomiarów na tym samym elemencie populacji np.

Parametry techniczne: temperatura włączenia termostatu +3 C;

Urządzenia wejścia-wyjścia

Analiza porównawcza rozwoju wybranych banków komercyjnych w latach

5. OPTYMALIZACJA GRAFOWO-SIECIOWA

mgr inż. Wojciech Artichowicz MODELOWANIE PRZEPŁYWU USTALONEGO NIEJEDNOSTAJNEGO W KANAŁACH OTWARTYCH

KARTA PRZEGLĄDU/ ZMIAN

Zaawansowane metody numeryczne Komputerowa analiza zagadnień różniczkowych 1. Układy równań liniowych


-Macierz gęstości: stany czyste i mieszane (przykłady) -równanie ruchu dla macierzy gęstości -granica klasyczna rozkładów kwantowych

Wstępne przyjęcie wymiarów i głębokości posadowienia

Weryfikacja hipotez dla wielu populacji

Transkrypt:

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ Nr 83 Budownctwo Inżynera Środowska z. 59 (4/1) 01 Bożena BABIARZ Barbara ZIĘBA Poltechnka Rzeszowska ANALIZA JEDNOSTKOWYCH STRAT CIEPŁA W SYSTEMIE RUR PREIZOLOWANYCH W artykule przedstawono analzę jednostkowych strat cepła w wynku przenkana dla sec cepłownczej prezolowanej. Oblczono jednostkowe straty cepła dla trzech najczęścej stosowanych warantów zolacj systemu pary rur pojedynczych oraz dla systemu TwnPpe. Dokonano porównana welkośc strat dla rozpatrywanych warantów. Słowa kluczowe: prezolowane rury, waranty zolacj systemu oraz analza porównawcza, jednostkowe straty cepła 1. Wprowadzene Duże straty cepła podczas przesyłu, jak równeż awaryjność sec cepłownczych tradycyjnych przyczynły sę w znacznym stopnu do rozwoju technolog rur prezolowanych. Prezolowane sec cepłowncze są stosowane na śwece od początku lat sedemdzesątych ubegłego weku. W Polsce rury prezolowane zaczęto stosować na dużą skalę od 1989 roku [1]. Rury prezolowane przygotowuje sę fabryczne do układana w wykope lub kanale, bez konecznośc wykonywana dodatkowych prac zolacyjnych, z wyjątkem zolowana złączy armatury. Technologa rur prezolowanych posada wele zalet, do których należą m.n. []: wysoka jakość trwałość zolacj; proces zolowana powerzchn rur odbywa sę w ścśle określonych warunkach w zakładach przemysłowych, możlwość układana rur bezpośredno w grunce, mnejsza pracochłonność robót wykonawczych na placu budowy, mnejsze wymary wykopów zemnych, szybsza realzacja nwestycj, mnejsze koszty budowy sec ceplnych, możlwość prowadzena stałego nadzoru stanu nstalacj rurocągów dzęk nstalacj alarmowej [3]. Perwsze rury prezolowane posadały zolację ze sztywnego krzemanu wapna, którą wykonywano technologą stosunkowo drogą skomplkowaną.

6 B. Babarz, B. Zęba W latach sedemdzesątych XX weku opracowano technologę rur prezolowanych z zolacją z panobetonu. Metoda ta była skuteczne stosowana przez dwadześca lat. Wykorzystywane wtedy materały zolacyjne charakteryzowały sę dość dużą kruchoścą, co stanowło problem podczas transportu oraz magazynowana rur prezolowanych. Ne mnejsze utrudnena występowały na placu budowy, gdze wele rur zostało uszkodzonych oraz podczas ch eksploatacj. W zwązku z tym prowadzono badana nad nowym materałam zolacyjnym spełnającym wymagana stawane zolacjom ceplnym przecwwlgocowym przewodów, uwzględnając ch trwałość wytrzymałość mechanczną. Przełomem w technolog rur okazało sę zastosowane polmerów jako zolacj. Od lat dzewęćdzesątych stosuje sę rury prezolowane układane bezpośredno w grunce, gdze zolacją jest sztywna panka poluretanowa.. Uwarunkowana strat cepła w rurach prezolowanych Budowę rury prezolowanej obrazuje rys. 1. Rura prezolowana składa sę z takch elementów, jak: rura właścwa, zolacja, rura osłonowa przewody alarmowe umeszczone w warstwe zolacyjnej. Rura właścwa przewodowa Izolacja Rura osłonowa Przewody alarmowe Rys. 1. Konstrukcja rur prezolowanych W secach cepłownczych występują straty: zwązane z wymaną cepła, spowodowane ubytkam (wycekam) wody secowej. Straty zwązane z wymaną cepła stanową główne źródło całkowtych strat cepła. Ubytk wody secowej powodują znaczne mnejsze straty cepła, ch udzał w całkowtych stratach cepła ne przekracza 0% [4].

Analza jednostkowych strat cepła 7 Straty wynkające z wymany cepła zależą od welu czynnków znaczne sę różną w poszczególnych systemach cepłownczych. Nowe sec wykonane z rur prezolowanych prawdłowo eksploatowane cechują straty na pozome 6 7% (średnoroczne). W przypadku starszych sec wykonanych w technolog kanałowej zazolowanych wełną mneralną udzał strat cepła osąga klkanaśce procent, a w skrajnych przypadkach (duże zawlgocene zolacj) może wynosć nawet ok. 0% w sezone 50% w lece [4]. Na straty cepła w secach cepłownczych wpływa wele czynnków. Każda technologa charakteryzuje sę projektowym średnorocznym pozomem strat cepła. Istotny wpływ na straty cepła ma zolacja ceplna przewodu. Izolacja ceplna oprócz ochrony przed stratam pownna zapobegać przenkanu wlgoc chronć przed uszkodzenam mechancznym. Dobra zolacja przewodów ceplnych pownna cechować sę: odpornoścą na dzałane wysokej temperatury, małą wartoścą współczynnka przewodzena cepła, odpornoścą na zawlgocene (właścwośc hydrofobowe), odpornoścą na uszkodzena mechanczne, łatwoścą wykonana naprawy, brakem oddzaływana swojej wewnętrznej warstwy na ścankę rury []. Duży wpływ na straty cepła ma jakość elementów sec, dokładność montażu oraz warunk eksploatacyjne. Dobrze wykonane spawy zapobegają neszczelnoścom wycekom wody secowej. Odpowedno zamontowane mufy unemożlwają przedostawane sę wlgoc do warstwy zolacyjnej, co zapobega pogorszenu właścwośc zolacyjnych. Ne wolno zapomnać, że w okrese eksploatacyjnym właścwośc zolacj ceplnej pogarszają sę ze względu na wlgoć wysoką temperaturę. Ważnym aspektem jest jakość wody secowej. Zły stan wody secowej prowadz do szybkej korozj przewodów, będącej przyczyną ubytków czynnka grzewczego awar. 3. Metodyka oblczeń stosowana w programe do oblczana strat cepła w systeme rur prezolowanych 3.1. Oblczena strat cepła pary rur pojedynczych Opór ceplny zolacj dla 1 m długośc układu (rys..): R 1 π D ln d PUR o [mk/w] (1) gdze: D PUR średnca zewnętrzna materału zolacyjnego, DPUR DC g [m], c

8 B. Babarz, B. Zęba d o średnca zewnętrzna rury przewodowej [m], współczynnk przewodnośc ceplnej dla zolacj 50 deklarowany przez producenta rur [W/mK]. Opór ceplny gruntu: R s 1 π s 4 Z ln D c c [mk/w] () gdze: D c średnca zewnętrzna płaszcza osłonowego [m], s współczynnk przewodzena cepła gruntu, dla mokrego gruntu można zwykle przyjąć od 1,5 W/mK do W/mK, dla suchego pasku s 1,0 W/mK, Z c skorygowana wartość głębokośc Z w celu uwzględnena przejścowej zdolnośc zolacyjnej powerzchn R o na powerzchn gruntu, Zc Z R o s, przy czym Z odległość od powerzchn do os rury, D c Z H [m], R o można zwykle przyjąć 0,0685 mk/w. Wymana cepła mędzy rurocągem zaslającym a powrotnym: R h 1 4 π s Zc ln(1 ( ) ) C [mk/w] (3) gdze C odległość mędzy osam rurocągów [m]. Współczynnk strat cepła rurocągów zaslającego (1) powrotnego (): U U R R s 1 ( Rs R ) R h R h ( Rs R ) R h [W/mK] (4) [W/mK] (5) gdze: R s jednostkowy opór ceplny przewodzena gruntu [mk/w], R jednostkowy opór ceplny przewodzena zolacj [mk/w], R h opór ceplny od wzajemnego oddzaływana rurocągów zaslającego powrotnego [mk/w]. Jednostkowe straty cepła pary rur prezolowanych w grunce: q ( U U ) ( t t t ) U ( t t t ) [W/m] (6) 1 1sr sr s 1sr sr s

Analza jednostkowych strat cepła 9 gdze: t 1sr średna temperatura zaslana w okrese grzewczym / poza okresem [ C], t sr średna temperatura powrotu w okrese grzewczym / poza okresem [ C], t s średna temperatura gruntu [ C]. 3.. Oblczena strat cepła dla rur TwnPpe Oblczane strat cepła dla systemu TwnPpe opera sę na metodze multpolowej wykorzystującej zasadę superpozycj stanów symetrycznego asymetrycznego. Temperatura rury: stan symetryczny tf tr t sm [ C] (7) gdze: t f średna temperatura w przewodze zaslającym w stane symetrycznym [ C], t r średna temperatura w przewodze powrotnym w stane symetrycznym [ C], stan asymetryczny tf tr t a [ C] (8) przy czym oznaczena przyjęto jak we wzorze (7). Składowa strat cepła: stan symetryczny qs ( tsm ts ) π h s [W/m] (9) gdze: t sm temperatura czynnka w przewodze w stane symetrycznym [ C], t s temperatura gruntu [ C], λ współczynnk przewodzena cepła zolacj λ 50 (wg PN-EN 53 [5]) deklarowany przez producenta rur [W/mK], h s współczynnk strat cepła dla stanu symetrycznego, stan asymetryczny qa ta π h a [W/m] (10) gdze h a współczynnk strat cepła dla stanu asymetrycznego.

10 B. Babarz, B. Zęba Jednostkowe straty cepła rurocągów: zaslane q1 qs q a [W/m] (11) powrót q qs q a [W/m] (1) gdze: q s składowa strat cepła w stane symetrycznym [W/m], q a składowa strat cepła w stane asymetrycznym [W/m]. Sumaryczne straty cepła rury prezolowanej TwnPpe: q1 q q s [W/m] (13) Dla przyblżena perwszego rzędu Współczynnk strat cepła dla stanu symetrycznego h s : h 1 s 4 Z D ln ln D C d s o ln d d C 3 o o 4 4 4 D C D C 4 4 0 o 1 4 4 C D C D C d d D C (14) gdze: współczynnk przewodzena cepła zolacj 50 (wg PN-EN 53) deklarowany przez producenta rur [W/mK], s współczynnk przewodzena cepła gruntu ( s = 1,0 W/mK grunt suchy, s = 1,6 W/mK grunt średno wlgotny, s =,0 W/mK grunt mokry) [W/mK], d o średnca zewnętrzna rury przewodowej [m], D średnca zewnętrzna zolacj [m], Z odległość od średncy rury przewodowej do powerzchn gruntu D Z H c [m] (15)

Analza jednostkowych strat cepła 11 D c średnca zewnętrzna płaszcza osłonowego [m], C odległość pomędzy osam rur przewodowych [m], ζ współczynnk zolacyjnośc. Współczynnk zolacyjnośc można wyznaczyć z zależnośc: s s (16) Współczynnk strat cepła dla stanu asymetrycznego h a : h 1 a ln C D C ln d D C o d C d d D C C Z D C C d d D C 4 Z 1 4 o o o 16 4 4 4 4 o o do D C Z 4 D 4 C (17) gdze γ współczynnk pomocnczy. Współczynnk pomocnczy wyznacza sę z następującej zależnośc: 1 (1 ) D 4 Z (18) 4. Oblczena strat cepła w systeme rur prezolowanych 4.1. Założena do oblczeń W celu wykonana analzy porównawczej strat cepła w systeme rur prezolowanych rozpatrzono różne waranty grubośc zolacj ceplnej przewodów prezolowanych. Założono, że seć cepłowncza podzemna bezkanałowa jest nowa całkowce szczelna, ne ma węc konecznośc kalkulowana strat cepła powodowanych przez starzejącą sę zolację oraz ubytk nośnka energ ceplnej.

1 B. Babarz, B. Zęba Rozpatrzono cztery waranty odcnków sec ceplnej różnące sę gruboścą zolacj: 1) S-S typowe najczęścej stosowane rozwązane, a manowce przewody zaslający powrotny są zazolowane standardową (Standard) zolacją ceplną, ) P-S straty cepła oblczone dla przewodu zaslającego z zolacją pogruboną (Plus) powrotnego z zolacją standardową (Standard), 3) P-P przedstawa straty cepła na przewodach zaslającym powrotnym z zolacją pogruboną (Plus), 4) straty cepła na odcnku sec dla systemu rur TwnPpe. Oblczena wykonano wg PN-EN:15968 dla systemu rur prezolowanych w programe przeznaczonym do oblczeń sec cepłownczych, dostępnym na strone nternetowej [6]. Rura przewodowa jest wykonana ze stal ze szwem wzdłużnym lub ze szwem spralnym. Współczynnk przewodzena cepła zolacj PUR udokumentowany przez producenta systemu rur (badana wg PN-EN 53:006) = 0,057 W/mK. Izolacja jest wykonana z pank poluretanowej zagęszczonej cyklopentanem. Rury są produkowane w sposób tradycyjny, a płaszcz osłonowy jest wykonany z PEHD. W przypadku perwszych trzech warantów oblczena zostały wykonane dla przewodów o średncach nomnalnych DN 3, DN 100, DN 300, natomast dla warantu czwartego wykonano oblczena dla średnc DN 3 DN 100. Dane ogólne przyjęte do oblczeń: czas trwana sezonu grzewczego 55 dn, średna temperatura zaslana w sezone grzewczym t f = 90 C, średna temperatura powrotu w sezone grzewczym t r = 50 C, temperatura gruntu t s = 8 C, współczynnk przewodzena cepła gruntu s = 1,8 W/mK, przykryce rurocągu gruntem H = 1,0 m, odległość pomędzy płaszczam rur A = 0,5 m. 4.. Straty cepła dla pary rur pojedynczych waranty 1-3. Oblczena strat cepła wykonano zgodne z modelem oblczenowym dla pary rur prezolowanych pojedynczych (rys..) oraz według PN-EN:13941 [7]. System pary rur pojedynczych jest najczęścej stosowanym systemem w nowoczesnych secach cepłownczych. Wynk oblczeń strat cepła dla warantu perwszego S-S, gdze przewód zaslający (ndeks 1) przewód powrotny (ndeks ) mają zolację standardową, przedstawono w tab. 1. W tabel. zestawono wynk oblczeń strat cepła dla warantu drugego P-S dla średnc DN 3, DN 100 DN 300, które mają zolację pogruboną na zaslanu, a standardową na powroce.

Analza jednostkowych strat cepła 13 Rys.. Model oblczenowy dla pary przewodów pojedynczych sec cepłownczej prezolowanej; d o średnca zewnętrzna rury przewodowej, D c średnca zewnętrzna płaszcza osłonowego, H przykryce rury gruntem, A odległość mędzy płaszczam osłonowym rur, C odległość pomędzy osam przewodu zaslającego powrotnego, g c grubość ścank płaszcza osłonowego PEHD, Z odległość od powerzchn do os rury Tabela 1. Zestawene wynków oblczeń dla warantu perwszego S-S dla średnc nomnalnych DN 3, DN 100, DN 300 Współczynnk Jednostka DN 3 DN 100 DN 300 U 1 [W/mK] 0,1798 0,975 0,1 U [W/mK] 0,0054 0,0134 0,030 q 1 [W/m] 14,505 3,833 39,6789 q [W/m] 7,1106 11,3988 18,4530 q [W/m] 1,63 35,3 58,05 Tabela. Zestawene wynków oblczeń dla warantu drugego P-S dla średnc nomnalnych DN 3, DN 100, DN 300 Współczynnk Jednostka DN 3 DN 100 DN 300 Rodzaj zolacj S P S P S P U 1 [W/mK] 0,1789 0,1580 0,975 0,47 0,1 0,3819 U [W/mK] 0,0054 0,0041 0,0134 0,0090 0,030 0,017 q 1 [W/m] 14,505 1,784 3,833 19,898 39,6789 30,597 q [W/m] 7,1106 6,993 11,3988 9,6445 18,4530 14,636 q [W/m] 19,89 31,916 49,05

14 B. Babarz, B. Zęba Tabela 3. zawera zestawene wynków oblczeń strat cepła dla warantu trzecego P-P, gdze średnce DN 3, DN 100 DN 300 mają pogruboną zolację zarówno na zaslanu, jak na powroce. Tabela 3. Zestawene wynków oblczeń dla warantu trzecego P-P dla średnc DN 3, DN 100, DN 300 Współczynnk Jednostka DN 3 DN 100 DN 300 U 1 [W/mK] 0,1580 0,47 0,3819 U [W/mK] 0,0041 0,0090 0,017 q 1 [W/m] 1,784 19,898 30,597 q [W/m] 6,993 9,6445 14,636 q [W/m] 19,08 9,54 45,3 4.3. Straty cepła dla systemu rur TwnPpe warant 4. System rur prezolowanych TwnPpe to system rur, w którym w jednym płaszczu ochronnym są prowadzone dwa przewody (rys. 3.). Rys. 3. Model oblczenowy systemu rur prezolowanych TwnPpe; 1 płaszcz zewnętrzny, zolacja PUR, 3 rura przewodowa zaslająca (dolna), 4 rura przewodowa powrotna (górna), d o średnca zewnętrzna rury przewodowej, D c średnca zewnętrzna płaszcza osłonowego, H przykryce rury gruntem, C odległość mędzy osam przewodu zaslającego powrotnego (zależne od L p wg [8]), L p odległość mędzy ruram przewodowym (zależne od d o wg [8]), g c grubość ścank płaszcza osłonowego PEHD, Z odległość od powerzchn do os rury

Analza jednostkowych strat cepła 15 W norme [8] model oblczenowy jest przedstawony tzw. multpolową metodą przyblżoną perwszego rzędu. W modelu tym pomja sę opór ceplny rury stalowej oraz opór płaszcza osłonowego PEHD, które mają newelk wpływ na wynk oblczeń strat cepła [9]. Wynk oblczeń strat cepła dla sec ceplnej podzemnej bezkanałowej wykonanej w systeme TwnPpe zestawono w tab. 4. Tabela 4. Zestawene wynków oblczeń strat cepła systemu rur prezolowanych TwnPpe w programe do oblczeń sec cepłownczych Współczynnk DN 3 DN 100 Jednostkowa strata cepła q [W/m] Współczynnk strat cepła U [W/mK] 14,4 3,3 0,5 0,350 Jednostkowe straty na przewodach TwnPpe wynoszą odpowedno dla DN 3 14,4 W/m, dla DN 100 3,3 W/m. 5. Analza porównawcza wynków oblczeń strat cepła Dla poszczególnych warantów wyznaczono porównano jednostkowe straty cepła w odnesenu do analzowanych średnc przewodów. System rur prezolowanych pojedynczych z zolacją standardową jest najczęścej stosowanym rozwązanem, ale powol zaczyna być zastępowany systemem przewodów z zolacją pogruboną. Grubość zolacj na przewodach z zolacją standardową (warant perwszy) wynos odpowedno: DN 3 64,8 mm, DN 100 8,5 mm, DN 300 10,9 mm. Następne rozpatrzono straty cepła na przewodach prezolowanych, gdze na zaslanu zastosowano zolację pogruboną (Plus), na powroce pozostawono zaś zolację standardową (Standard). Rozwązane to jest droższe od perwszego warantu S S w faze nwestycyjnej, jednak podczas eksploatacj przynos dużo węcej korzyśc w postac mnejszych strat cepła. Grubość zolacj Plus zastosowanej na zaslanu wynos odpowedno: DN 3 79,8 mm, DN 100 107,3 mm, DN 300 170,5 mm. Kolejny przypadek zolacj przewodów cepłownczych uwzględna zastosowane zolacj pogrubonej zarówno na zaslanu, jak na powroce. Rozwązane take daje najlepsze rezultaty w przypadku strat cepła. Z rysunku 4. zawerającego zestawene strat jednostkowych na przewodach dla trzech rozpatrywanych warantów grubośc zolacj wynka, że najkorzystnejsze wydaje sę być rozwązane z pogruboną zolacją na powroce zasla-

Jednostkowe straty cepła q [W/m] 16 B. Babarz, B. Zęba nu. Najmnejsza różnca w stratach cepła jest wdoczna przy małych średncach. Zastosowane zolacj pogrubonej (warant drug P-S) na przewodze zaslającym DN 3 powoduje zmnejszene strat jednostkowych o 8,7%. Pogrubene zolacj na przewodze zaslającym DN 100 (warant drug P-S) powoduje zmnejszene jednostkowych strat cepła o 1,6% w stosunku do warantu perwszego. Na przewodze prezolowanym zaslającym DN 300 zolacja została pogrubona (warant drug P-S), co spowodowało zmnejszene strat przez przenkane o 18,3% w stosunku do zolacj standardowej (warant perwszy S-S). 60 58,05 49,05 45,3 50 40 35,3 31,9 9,54 30 0 10 0 1,63 S-S 19,89 19,08 DN300 DN100 DN3 P-S P-P Rys. 4. Zestawene jednostkowych strat cepła na przewodach prezolowanych z różnym gruboścam zolacj ceplnej waranty: 1) S-S, ) P- S, 3) P-P Stosując pogruboną zolację na przewodze DN 3 powrotnym zaslającym (warant trzec P-P), otrzyma sę jednostkowe straty cepła mnejsze o 4,% nż w warance drugm P-S. Pogrubene zolacj na przewodze powrotnym DN 100 zmnejszy jednostkowe straty cepła o 5,9% w stosunku do warantu drugego P-S. Po zastosowanu na przewodze powrotnym DN 300 zolacj pogrubonej (warant trzec P-P) zamast standardowej (warant drug P-S) jednostkowe straty cepła będą mnejsze o 8,4%. Zastosowane zolacj pogrubonej (warant trzec P-P) zamast standardowej (warant perwszy S-S) na powroce zaslanu dla średncy DN 3 zmnejsza straty o 13,4%. Stosując przewody zaslające powrotne DN 100 z pogruboną zolacją (warant trzec P-P), uzyskuje sę jednostkowe straty cepła mnejsze o 19,3% nż gdyby zastosowano przewody z zolacją standardową (warant perwszy S-S). Dla przewodów DN 300 różnca w stratach cepła dla zolacj S-S (warant perwszy) P-P (warant drug) wynos 8,3%. Średne jednostkowe

Jednostkowe straty cepła q [W/m] Analza jednostkowych strat cepła 17 straty cepła na przewodach z zolacją P-S są o 6% wększe nż na przewodach z zolacją P-P. Na przewodach z zolacją S-S straty są dużo wększe. Różnca wynos 0% w stosunku do zolacj P-P 13% do zolacj P-S. Jednostkowe straty cepła na przewodach sec cepłownczych w zależnośc od zastosowanego systemu grubośc zolacj ceplnej obrazuje rys. 5. Najefektywnejszy w ogranczanu strat cepła jest system rur prezolowanych TwnPpe (warant czwarty). Z systemu dwóch rur pojedynczych najlepsze efekty daje zastosowane zolacj pogrubonej na zaslanu na powroce (warant trzec). W przypadku przewodu DN 3 system TwnPpe daje lepsze wynk jednostkowych strat cepła o 3,5% w porównanu z najkorzystnejszym systemem dwóch rur pojedynczych z zolacją P-P, 38% z warantem drugm P-S 50% z warantem perwszym S-S. W przypadku przewodu DN 100 sytuacja jest podobna jak dla przewodu DN 3. Izolacja S-S przewodów DN 100 generuje jednostkowe straty cepła wększe aż o 51% nż system TwnPpe z zolacją standardową. Najkorzystnejszy z systemów dwóch pojedynczych rur prezolowanych (warant trzec P-P) charakteryzuje sę jednostkowym stratam cepła wększym o 30% nż w systeme rur TwnPpe. Straty na przewodach prezolowanych z zolacją P-S są o 37% wększe nż na rurach TwnPpe, a na przewodach z zolacją S-S utrata cepła jest o 50% wększa. 40 30 0 10 1,63 35,3 31,9 19,89 19,08 9,54 14,40 3,30 0 DN100 S-S P-S P-P TwnPpe DN3 Rys. 5. Zestawene wynków jednostkowych strat cepła na przewodach prezolowanych pojedynczych z różnym gruboścam zolacj ceplnej TwnPpe (warant czwarty) waranty: 1) S-S, ) P-S, 3) P-P 6. Podsumowane Tradycyjne systemy rur cepłownczych prowadzonych w kanałach zostały wyparte przez nowe systemy rur prezolowanych. System prezolowanych rur cepłownczych posada wele zalet, m.n.: wytrzymałą zolację odporną na wy-

18 B. Babarz, B. Zęba soke temperatury wnkane wlgoc. System podzemny ne wymaga kanałów. Systemy rur prezolowanych charakteryzują sę małym współczynnkem przewodzena cepła zolacj ceplnej. Najbardzej rozpowszechnone najekonomcznejsze w faze nwestycyjnej jest zastosowane standardowej zolacj na przewodach zaslających powrotnych sec ceplnych prezolowanych. Pod względem eksploatacyjnym ne jest to jednak najlepsze rozwązane. Standardowa zolacja słabo zabezpecza przed stratam cepła, które są o 0% wększe w stosunku do przewodów z pogruboną zolacją na zaslanu powroce. Najlepsze rezultaty w ogranczanu strat cepła w systeme pary rur pojedynczych osąga sę z zastosowanem pogrubonej zolacj na przewodach powrotnych zaslających (warant trzec). Gorsze o 6% efekty w porównanu z warantem trzecm daje zastosowane zolacj pogrubonej na zaslanu standardowej na powroce. Stosując pogruboną zolację na zaslanu, a standardową na powroce (warant drug), otrzyma sę różncę strat mnejszą o 13% w stosunku do warantu perwszego. Analza wykazała, że najlepszym rozwązanem pod względem strat cepła jest system TwnPpe. Stosując ten system, osąga sę efekty lepsze o 50% w porównanu z systemem pary rur pojedynczych z zolacją standardową o 37% lepsze w porównanu z zolacją P-S. Mmo welu zalet, system TwnPpe jest mało popularny w Polsce ze względu na ogranczony zakres średnc od DN 0 do DN 150 trudnośc z podłączenem do stosowanego systemu pary rur pojedynczych. Jego przyjęce wymaga jednak przeprowadzena szczegółowej analzy ekonomcznej zasadnośc stosowana. Lteratura [1] Iwko I.: Sposoby ogranczana strat cepła w secach cepłownczych w aspekce stosowana rur prezolowanych o różnych rodzajach zolacj. Instal, nr 9/007, s. 48-55. [] Szkarowsk A., Łatowsk L.: Cepłownctwo. Wydawnctwo Naukowo-Technczne, Warszawa 006. [3] Szulc W., Uznańsk P.: Sec cepłowncze prezolowane spokój do emerytury czy bomba zegarowa? Instal, nr /009, s. 0-4. [4] Falba Ł., Petrzyk Z., Smyk A.: Wykorzystane MES do oblczana strat cepła w mejskej sec cepłownczej. Cepłownctwo, Ogrzewnctwo, Wentylacja, nr 3/009, s. 8-13. [5] PN-EN 53: 009. Sec cepłowncze System prezolowanych rur do wodnych sec cepłownczych układanych bezpośredno w grunce Zespół ze stalowej rury przewodowej, zolacj ceplnej z poluretanu płaszcza osłonowego z poletylenu. [6] http://www.logstor.com/showpage.php?paged=135978. [7] PN-EN 13941: 009. Projektowane budowa sec cepłownczych z systemu prezolowanych rur zespolonych. [8] PN-EN 15698 1: 009. Sec cepłowncze System prezolowanych rur zespolonych do wodnych sec cepłownczych układanych bezpośredno w grunce

Analza jednostkowych strat cepła 19 Część 1: Zespół dwururowy ze stalowej rury przewodowej, zolacj ceplnej z poluretanu płaszcza osłonowego z poletylenu. [9] Iwko I.: Oblczena strat cepła podzemnych prezolowanych sec cepłownczych. Instal, nr 11/009, s. 1-15. HEAT LOSSES IN THE PREINSULATED DISTRICT HEATING SYSTEMS S u m m a r y The artcle presents the analyss of unt heat losses through the penetraton of the prensulated dstrct heatng systems. The unt heat losses have been calculated for the three most commonly used varants of the solaton system of the par of sngle ppes and TwnPpe system. Comparson has been made of the total losses n the consdered optons. Keywords: varants of the solaton system and comparatve analyss, heat loss unt, prensulated ppes DOI: 10.786/rb.01.1