Menu

Straty ciepła w sieciach cieplnych

11. Straty ciepła w sieciach cieplnych (na podstawie mat. firmy PRIM Lublin)

11.1 Straty ciepła w rurach pojedynczych

11.2 Straty ciepła w rurach podwójnych

11.1 Straty ciepła w rurach pojedynczych

Jedna z metod obliczenia strat ciepłą rurociągów preizolowanych systemów POJEDYNCZYCH została
zaprezentowana w normie PN:EN-13941.

siecco103.gif

 

Rys. Schemat do obliczeń cieplnych rurociągu

Straty ciepła w rurociągu zasilającym i powrotnym,
Φf i Φr, można obliczyć za pomocą wzorów:

  siecco104.gif

a łączna strata ciepła wynosi:

 siecco105.gif

gdzie:

U1 i U2 - współczynniki strat ciepła
tf i tr – temperatury w rurociągu zasilającym i powrotnym
ts – temperatura nienaruszonego gruntu na głębokości osi rurociągu Zc
W przypadku rurociągów o symetrycznej konstrukcji współczynniki strat ciepła można obliczyć
za pomocą wzorów:

siecco106.gif siecco107.gif

a całkowity współczynnik strat ciepła:

siecco108.gif

gdzie:

RS – zdolność izolacyjna gruntu wyznaczona wg

siecco109.gif

Ri – zdolność izolacyjna izolacji wyznaczona

siecco110.gif

Rh – wymiana ciepła między rurociągami wyznaczona wg

siecco111.gif

gdzie:

siecco112.gif

M- odległość między rurociągami w [m]

Straty ciepła dla sieci niskoparametrowych dla warunków obliczeniowych sezonu grzewczego tj
parametrów 90°/65°, w izolacji STANDARD i PLUS podaje tabela 1, w tabeli 2 natomiast podano wielkość strat ciepła dla sieci wysokoparametrowych 130°/70°.

siecco27.jpgsiecco28.jpg

W kolejnych tabelach starty w rurociągach pojedynczych ciepłej wody i cyrkulacji dla różnych parametrów obliczeniowych gruntu.

siecco37.jpg siecco38.jpg

11.2 Straty ciepła w rurach podwójnych

Metoda ta opracowana przez Politechnikę Lubelską, daje możliwość liczenia strat dla pary rurociągów o różnych średnicach rur przewodowych umieszczonych we wspólnym płaszczu osłonowym.

siecco113.gif

Rys. Schemat obliczeniowy

Strata ciepła 1 m rury preizolowanej podwójnej
o średnicy płaszcza Dz z dwoma rurami przewodowymi
o różnej średnicy i temperaturze obliczamy ze wzorów:

siecco114.gif siecco115.gif

gdzie:

ΣR – suma całkowitych oporów przewodzenia rur
przewodowych (Rr), izolacji (Ris), rury płaszczowej (Rp)
oraz gruntu (Rg), (mK)/W

Δt – średnio ważona różnica temperatur czynnika i otoczenia obliczona wg wzoru:

siecco116.gif

rr, rf – promienie zewnętrzne odpowiednio rury górnej (o niższej temperaturze tr) oraz dolnej
(o wyższej temperaturze tf ), m
te – temperatura otoczenia czyli temperatura powietrza zewnętrznego przy gruncie , °C.
W tym miejscu należy zwrócić uwagę, że przy obliczeniach strat ciepła, zwłaszcza dla sieci ciepłej
wody i cyrkulacji, przyjmowanie wysokich (nawet +10°C) temperatur otoczenia powoduje znaczne
przekłamania przy określaniu ilości wody cyrkulacyjnej a co za tym idzie możliwość niespełniania obowiązujących wymagań co do temperatury ciepłej wody dostarczanej do odbiorców. Opór cieplny gruntu obliczamy ze wzoru:

siecco117.gif

a zastępczy opór cieplny ścianek dwóch rur przewodowych:

siecco118.gif

r1z, r1w – promień zewnętrzny i wewnętrzny rury górnej, m
r2z, r2w - promień zewnętrzny i wewnętrzny rury dolnej, m


Opór cieplny rury płaszczowej:

siecco119.gif

Opór cieplny przewodzenia izolacji:

siecco120.gif

przy czym

siecco121.gif  siecco122.gif

natomiast równoważny promień re i średnicę d:

 

siecco123.gif siecco124.gif

 

siecco125.gif siecco126.gif

gdzie:
Ris – opór cieplny izolacji rury preizolowanej złożonej z dwóch rur przewodowych o różnych średnicach, (mK)/W
Ri1 – opór cieplny izolacji rury preizolowanej złożonej z dwóch rur przewodowych o jednakowych
promieniach r1w dla rury górnej i r2w dla rury dolnej, (mK)/W
e1, e2 – odległość pomiędzy osią rury płaszczowej a osią rury przewodowej, m
rDw, rDr - wewnętrzny i zewnętrzny promień rury płaszczowej, m

Poniżej w tabeli przedstawiono straty ciepła obliczone według wzorów dla rur pracujących na parametrach 130°/70° oraz 90°/65° przy  temp. obliczeniowej gruntu +1°C.

siecco29.jpg

W kolejnych tabelach starty ciepła dla rurociągów ciepłej wody i cyrkulacji

siecco32.jpg siecco36.jpg

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});