Nowości firmowe
   
Artykuł NIEWIDOCZNY dla użytkowników
Data: 5.02.2019 13:51


Nie rzucaj liczb na wiatr, czyli jak szacować straty ciepła z instalacji przemysłowych?

Procesy fizyczne, jakie zachodzą w funkcjonujących instalacjach przemysłowych czy rurociągach ciepłowniczych, są bardzo złożone. To, co głównie interesuje inżynierów i projektantów, a więc wielkość strat ciepła z układu oraz temperatury panujące na powierzchniach roboczych, zależą od całego szeregu czynników. Wśród nich szczególną uwagę warto zwrócić na siłę wiatru. Jak aspekt ten wpływa na izolacyjność termiczną, a w efekcie wydajność instalacji?

Nie rzucaj liczb na wiatr, czyli jak szacować straty ciepła z instalacji przemysłowych? Instalacja biegnąca na zewnątrz

W idealnym świecie instalacje przemysłowe zabezpieczano by możliwie jak najgrubszą warstwą izolacji, co pozwalałoby na zredukowanie strat ciepła do minimum, a w konsekwencji na uzyskanie procesów maksymalnie efektywnych z punktu widzenia utrzymania ruchu i kosztów eksploatacji. – W rzeczywistości grubość izolacji często bywa mocno ograniczana, co wynika z barier technicznych lub czysto finansowych – podkreśla Michał Nękanowicz, Doradca Techniczny ds. Współpracy z Biurami Projektowymi w Paroc Polska. – Dobór odpowiednich wymiarów materiału powinien wszak znaleźć uzasadnienie ekonomiczne, co oczywiście nie jest łatwe, biorąc pod uwagę chociażby rosnące ceny energii – dodaje.



Grubość izolacji rurociągów w postaci mat czy otulin powinna zatem stanowić wypadkową szeregu czynników, co pozwoli na jak najdokładniejsze oszacowanie strat związanych z akumulowaniem lub transportem medium. Zasad obliczania strat ciepła dostarcza norma PN-EN ISO 12241:2010 „Izolacja cieplna wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych -- Zasady obliczania”. W celu określenia wymaganej izolacji, niezbędna jest znajomość geometrii obiektów oraz właściwości fizycznych materiałów, z których są one wykonane. Znaczenie mają też czynniki środowiskowe.



Opór cieplny niejedno ma imię
Straty cieplne wzrastają współmiernie do rosnącej amplitudy temperatur transportowanego medium i otoczenia, choć w dużej mierze zależą także od oporu, jaki energia termiczna napotka na swojej drodze, przenikając na zewnątrz rurociągu. Opór cieplny R oblicza się jako sumę cząstkowych wartości oporów przewodzenia warstw przewodu (Ri) oraz oporów przejmowania ciepła na wewnętrznej powierzchni rurociągu (Rsi) i zewnętrznej powierzchni osłony izolacji (Rse). Odwrotność oporu cieplnego R określana jest jako współczynnik przenikania ciepła U, który często wykorzystuje się przy określaniu izolacyjności przegród budowlanych.


Z punktu widzenia inżyniera projektującego instalacje, które docelowo mają przebiegać na zewnątrz budynków, szczególne znaczenie zdaje się mieć właśnie opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej rurociągu (Rse). – Wielkość ta zależy głównie od współczynnika przejmowania ciepła oraz radiacyjnej wymiany ciepła, a te z kolei oblicza się m.in. na podstawie prędkości wiatru, średnicy płaszcza, współczynnika emisyjności materiałów czy amplitudy temperatur osłony izolacji i otaczającego powietrza – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Zmiana któregokolwiek z parametrów wpływa na wartość współczynnika przejmowania ciepła, z czego największe znaczenie ma właśnie prędkość wiatru – dodaje ekspert Paroc.

Instalacja biegnąca na zewnątrz

Nie rzucaj liczb na wiatr!
Aby unaocznić, jak prędkość wiatru wpływa na parametry termiczne izolacji i rurociągu jako całości, warto skorzystać z narzędzia obliczeniowego PAROC Calculus. Do przykładowych obliczeń weźmy stalowy rurociąg o średnicy zewnętrznej 406,4 mm i grubości ścian 8,8 mm, który będzie transportować parę wodną o temperaturze 550°C. Hipotetyczny przewód biegnie na zewnątrz, dlatego określmy też warunki atmosferyczne: średnia temperatura otoczenia wynosi 25°C, a wilgotność względna powietrza – 50%. W ramach eksperymentu wykorzystaliśmy niepalną matę z wełny kamiennej PAROC Pro Wired Mat 130, której przewodność cieplna w temperaturze 600°C wynosi 0,161 W/mK.

Izolacja rurociągu otuliną

Ponieważ mamy do czynienia z rurociągiem wysokotemperaturowym, niezbędne będzie założenie takiej grubości izolacji, która nie tylko pozwoli na ograniczenie strat ciepła, ale zapewni też prawidłową temperaturę płaszcza – maximum 50°C, zgodnie z wymaganiami normy PN-EN ISO 12241:2010. Jeśli przyjmiemy prędkość wiatru na poziomie 0 m/s, potrzebować będziemy do tego zadania izolacji trójwarstwowej o łącznej grubości 240 mm (w przypadku płaszcza ze stali ocynkowanej) lub 330 mm (przy płaszczu aluminiowym).




To, jak gwałtownie zmienia się temperatura na powierzchni płaszcza w warunkach odmiennej prędkości wiatru przy zachowaniu tej samej grubości izolacji, obrazuje poniższy wykres.



Aby ciepło... nie przeminęło z wiatrem

Praktyka projektowa udowadnia, że opór przejmowania ciepła po stronie zewnętrznej izolowanych rurociągów jest co najmniej o rząd większy po, niż po stronie wewnętrznej. Jednocześnie wielkość ta zmienia się znacząco wraz z rosnącą prędkością wiatru. – Wiatr ma to do siebie, że potęguje wymianę ciepła pomiędzy powierzchnią izolacji, a otaczającym je powietrzem – podkreśla Michał Nękanowicz. – Dokonując kalkulacji parametrów izolacji warto zatem uwzględnić średnie wartości prędkości wiatru w danym miejscu. Dobrane rozwiązanie może bowiem wpłynąć zarówno na wielkość strat ciepła, jak też na temperaturę powierzchni płaszcza izolacji – podsumowuje ekspert Paroc.

Instalacja biegnąca na zewnątrz




Zaloguj się jako Użytkownik aby móc dodawać komentarze.

Artykuły powiązane:

Jak walczyć ze smogiem i zmniejszyć zapotrzebowanie energetyczne polskich budynków?

Od 1 września 2019 r. w Krakowie zacznie obowiązywać uchwała antysmogowa, która zakaże używania paliw stałych do ogrzewania domów i mieszkań. Poszukiwaniom rozwiązania problemu towarzyszy dyskusja, która przypomina nieco słynny paradoks jajka i kury. Lepiej skupić się na wymianie instalacji i urządzeń generujących smog tu i teraz, czy też docieplać stare budynki, ograniczając tym samym ich zapotrzebowanie energetyczne i emisję gazów?

więcej

Izolacja przeciwpożarowa kominów. Jak, czym i dlaczego?

Kominy dymowe i instalacje spalinowe to z punktu widzenia eksploatacji budynków elementy newralgiczne, gdyż bezpośrednio narażone na działanie bardzo wysokich temperatur. Używanie węgla, drewna czy materiałów drewnopodobnych, a niekiedy także śmieci do opalania pieców i palenisk niesie ze sobą pewne ryzyko pożarowe, co w połączeniu z błędami na etapie projektu i wykonania przewodów kominowych może być przyczyną nieszczęścia. O czym należy więc pamiętać, zabezpieczając tego typu konstrukcje?

więcej

PAROC InVent – izolacja akustyczna nie do zdarcia

Dzisiejsze standardy budownictwa nakładają na architektów coraz większą odpowiedzialność za komfort osób przebywających w obiektach, co przejawia się na różnych płaszczyznach użytkowych. Jedną z tych płaszczyzn jest komfort akustyczny, na który wpływać może nie tylko zachowanie się konstrukcji, ale też praca maszyn i przewodów instalacyjnych. Zwłaszcza, jeśli mowa o budownictwie wielorodzinnym czy wielkopowierzchniowym. Kiedy zachodzi potrzeba ograniczenia hałasu generowanego przez sieci HVAC, zaleca się stosowanie produktów z serii PAROC InVent.

więcej

Izolacja akustyczna numer jeden. Paroc przedstawia płytę akustyczną PAROC SSB 1

Troska o komfort akustyczny użytkowników budynków mieszkalnych jest zdecydowanie w dobrym tonie. Szczególnie, jeśli pod uwagę weźmiemy rosnącą liczbę maszyn i urządzeń wytwarzających hałas, które skrzętnie przyjmujemy pod swój dach. Aby zapewnić konstrukcjom budowlanym wysokie parametry izolacyjności akustycznej oraz termicznej, warto skorzystać ze sprawdzonych rozwiązań. W ową potrzebę doskonale wpisuje się specjalistyczna płyta PAROC SSB 1.

więcej

Wyprzedzając Warunki Techniczne. Paroc prezentuje płytę izolacyjną PAROC UNS 34

Wraz z nadejściem Nowego Roku znaleźliśmy się na półmetku okresu, w którym obowiązywać będą aktualne Warunki Techniczne. Przepisy dotyczące izolacyjności termicznej dla przegród budowlanych, wprowadzone w roku 2017, już za 2 lata ulegną kolejnemu zaostrzeniu, przybierając już formę docelową. Aby spełnić, a nawet wyprzedzić nadchodzące wymagania, architekci, wykonawcy i inwestorzy już dziś mogą zdecydować się na energooszczędną płytę izolacyjną PAROC UNS 34.

więcej

. Wróć do listy tematów
dowload...
dowload...
dowload...
dowload...

R E K L A M A

Ta witryna używa plików cookies, aby zapewnić użytkownikom maksymalny komfort przeglądania. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

Przez dalsze aktywne korzystanie z naszego Serwisu (scrollowanie, zamknięcie komunikatu, kliknięcie na elementy na stronie poza komunikatem) bez zmian ustawień w zakresie prywatności, wyrażasz zgodę na przetwarzanie danych osobowych przez Gamma Media bedącego wydawcą portalu infoArchitekta.pl. Dane przechowywane w celach marketingowych i statystycznych. Dane użytkowników gromadzone są anonimowo. Akceptuj