Spoločnosť NRG flex s.r.o. predstavuje ďalšiu časť rubriky, kde sa s vami pravidelne delí o skúsenosti s častými problémami pri realizáciách, odpoveďami na vaše otázky a vysvetľovaním pojmov, s ktorými sa v technickej praxi stretáva. Vaše otázky a postrehy nám môžete posielať na dotazy@nrgflex.cz čím nám pomôžete v tvorbe ďalších bodov rubriky, ktorá bude zverejnená v budúcich číslach.

1. Ako prebieha meranie lambdy? Je iba pri 50 °C, alebo sa vykonáva aj pri iných teplotách?

Podľa EN 15632 a ZG200 sa lambda test musí vykonávať pri teplote 50 °C je to stanovený predpis, z dôvodu , aby bolo možné testovať rôznych výrobcov s rovnakým produktom. Lambda pri 50 °C sa pri oceli pohybuje okolo 0,026 – 0,027 W/m.K  a pri plaste cca 0,021 W/m.K . Taktiež je dôležité brať do úvahy lambdu celej izolácie, nie iba niektorej vrstvy. Stále platí, že porovnanie je výrazne objektívnejšie, keď sa pozeráme na celkovú stratu potrubia na 1 m.

2. Ako je možné, že potrubie, ktoré má „horšiu“ lambdu má uvádzané nižšie straty?

Určujúcim parametrom na posúdenie tepelných strát potrubia je koeficient prechodu tepla U (W m^-1K^-1). Je to údaj zverejnený výrobcom potrubia. Táto veličina je počítaná podľa EN15632-1 a jej hodnota je viazaná pre konkrétny typ a dimenziu potrubia. Výsledná hodnota tepelnej straty vztiahnutej na 1 m daného potrubia Q (W/m) vzniká potom dosadením koeficientu prechodu tepla do vzťahu (2.1).

Tepelná vodivosť izolácie (hovorovo lambda) λ (W m^-1K^-1) je parameter, ktorý ovplyvňuje hodnotu koeficientu prechodu tepla U, a tým aj výslednú tepelnú stratu potrubia Q. Zďaleka to však ale nie je jediný parameter. Na výšku koeficienta U taktiež vplýva tepelná vodivosť médionosnej rúrky, plášťovej rúrky a hrúbka každej z týchto vrstiev. Preto aj potrubie s vyššou hodnotou tepelnej vodivosti izolácie λ môže mať podstatne nižšie tepelné straty než potrubie s „lepšou lambdou“.

Vzťah pre výpočet tepelných strát 1m potrubia:

vzťah 2.1

kde:  t_p = teplota látky v prívodnom potrubí

t_s = teplota látky vo vratnom potrubí

t_z = teplota zeminy

Ako príklad by sme uviedli výpočet tepelných strát pre vybrané potrubia NRG AustroPUR s tepelnou vodivosťou izolácie pri 50°C λ = 0,0219 (W m^-1K^-1), ktorá nie je najnižšia na trhu. Ak ale počítame tepelnú stratu pri zosilnenej izolácii, tak sa dostaneme na hodnoty, ktoré najnižšie na trhu sú.

Ako príklad sme zvolili štandardné podmienky

t_p = 80 °C

t_s = 60 °C,

t_z = 10 °C

pozn. Podľa EN15632-1 sa pre stanovenie koeficientu prechodu tepla U počíta s tepelnou vodivosťou zeminy λ_zem = 1,0 (W m^-1K^-1).

Príklad výpočtu tepelnej straty 1m potrubia NRG AustroPUR double SDR11; 2xd40/DA200, ktorého hodnota koeficientu prechodu tepla je U = 0,1444 W m^-1K^-1:

výpočet 2.1

Q = 8,66 W·m^–1

Hodnoty výpočtov tepelných strát metra potrubia vybraných potrubí je uvedený v tabuľke 2.1

Tabuľka 2.1

Na základe hodnôt uvedených v tabuľke 2.1 si môžeme všimnúť, aký zásadný vplyv na výšku celkových tepelných strát má použitie dvojrúrok. Potrubie NRG AustroPUR double 2xd40/DA200 má tepelné straty iba 8,66 W m^-1 na 1m trasy. V prípade použitia jednorúrok treba vypočítanú hodnotu tepelných strát zdvojnásobiť, aby sme dostali relevantnú hodnotu vypovedajúcu o strate 1m trasy a mohli tak korektne porovnávať tepelné straty dvojrúrok voči jednorúrkam. Pri použití oceľového potrubia rovnakej dimenzie (DN32) sa dostávame aj pri najväčšej hrúbke izolácie na takmer dvojnásobné hodnoty tepelných strát oproti potrubiu NRG AustroPUR double 2xd40/DA200.

Z tohto dôvodu kladieme tak veľký dôraz a snahu o čo najväčšie možné využitie dvojrúrok v projektoch budovania nových aj rekonštrukciách starých tepelných sietí. Môžeme sa pochváliť najširšou ponukou flexibilných predizolovaných potrubí na trhu, v našom portfóliu sa nachádza aj unikátne dvojrúrkové potrubie 2xd90, ktoré sme schopní dodať až v 150m návinoch a zabezpečiť tak maximálnu možnú úsporu a efektivitu prevádzky, ktorá zatiaľ nemá obdobu.

3. Čo robí napätie v potrubí pri stúpajúcej teplote?

Pri oceľových potrubiach pri zohrievaní napätie v potrubí stúpa, pri PE-Xa (alebo iného plastu) práve naopak klesá. Na nižšie uvedenom diagrame s modulom pružnosti (E- modul) pre PE-Xa potrubia je vysvetlenie dĺžkovej rozťažnosti / dilatácie pre združené potrubné systémy zasypané v zemi:

Máme združený potrubný systém s rôznymi plastovými materiálmi pri úplne rôznych teplotných hladinách ( napr. prevádzková teplota 80 °C a teplota plášťa 18 °C). Dilatácia je deaktivovaná, lebo je dilatácia na základe použitých materiálov predizolovaného systému a nízkej teploty plášťa a trenia medzi plášťom a zeminou veľmi nízka. Touto „zablokovanou dilatáciou“ vzniknuté napätie je relatívne nízke, lebo modul pružnosti PE-Xa (alebo iného plastu)  je v porovnaní s oceľou nízky a pri zvyšujúcej sa teplote klesá (viď dolu uvedený graf). Modul pružnosti ocele je 210 000 N/mm2. Čiže pri uložených plastových predizolovaných potrubiach v zemi a nízkom module pružnosti + vďaka zloženiu potrubia (plast/PUR izolácia) je dilatácia v zemi NULOVÁ! Tým pádom nie je nutné využívanie kompenzátorov.

4. Čo robí sa robí s izoláciou pri cyklovaní, zohrievaní, chladnutí a pri odstávke..? Najmä pri NRG FibreFlex Pro, kde sú teploty až okolo 100 °C? Nenastane efekt „odpojeného systému“?

 Zahrievanie a chladnutie nemá vplyv na kvalitu izolácie. Nakoľko PUR pena je plast a preto je pružná. Tým pádom nie je problémom ani vyššia teplota. Nenastáva efekt „odpojenia“. Ak by to tak bolo, potom by platilo, že majú modul pružnosti rovnaký ako oceľové (210 000 N/mm2) alebo vyšší.

5. Kde je možné nájsť potrubia a výmenníkové stanice pre rozpočtárov?

 V materiáloch online v SW KROS 4 pribudli plastové a oceľové predizolované potrubia od spoločnosti NRG flex, s.r.o. Tieto systémy inžinierskych sietí sa využívajú pre transport energií a médií podľa potreby pre pitnú vodu, teplú vodu, horúcu vodu na vykurovanie až po paru, agresívne termálne vody či iné média. Ich naceňovanie je tak teraz výrazne jednoduchšie.

Slovenská spoločnosť NRG flex, zo zastúpením aj v Českej republike, dodáva na oba trhy predizolované potrubia od roku 2010. Dodáva systémy rakúskeho výrobcu Austroflex, predizolované potrubia ECOLINE talianskeho výrobcu, nemeckého výrobcu PEWO, poľskej skupiny Radpol a rakúskeho výrobcu potrubí RADIUS-KELIT atď. Poskytuje tiež projektové práce, poradenstvo atď. Viac na www.nrgflex.cz

Okrem aktuálneho prírastku do cenovej sústavy ÚRS, je možné už dlhšiu dobu nájsť aj v programoch s cenovou sústavou RTS a Cenkros, takto je zebezpečené pokrytie pre väčšinu rozpočtov na trhu.

6. Prečo majú potrubia double( dve rúrky v jednej izolácií) menšiu stratu ako single( samostatná rúrka v izolácií)?

Na úvod je treba poznamenať, že potrubia double (dvojrúrky) majú v závislosti od rozmerov a prevádzkových podmienok tepelné straty o 25 až 35% nižšie ako dve samostatné single rúry. Dôvodom je geometria produktu a vysvetliť sa dá dvoma spôsobmi:

• Hrúbka izolácie:

Na prvý pohľad sa zdá, že hrúbka izolácie double potrubia je vo vrchnej a spodnej časti pomerne malá – viď. čiara 1. V skutočnosti ale pri pohľade po obvode rúry, prevažuje oblasť, kde je izolácia hrubšia ako pri single rúre – viď. čiara 2.

• Priebeh tepla:

Druhým faktorom pri úvahe o tepelných stratách v double potrubí je priebeh tepla v potrubnom systéme. Keďže prívodná aj vratná médionosná rúrka sa nachádzajú v jednom plášti, dochádza v potrubnom systéme okrem tepelných strát do zeme aj k prenosu tepla medzi tými dvoma potrubiami.

Priebeh tepla je možné vidieť vo výpočte konečných prvkov znázornenom nižšie na modeli s double rúrkou. Je vidieť, že časť tepelných strát sa nestráca smerom do zeme, ale je naopak  zachovávaná vo vratnej médionosnej rúrke ako tepelné zisky v systéme. To výrazne znižuje tepelné straty double systému.

Na záver našej problematiky, môžeme konštatovať, že kombinácia hore uvedených dvoch faktorov a to zväčšenej hrúbky izolácie na veľkých častiach obvodu a odovzdávaniu tepla medzi dvoma rúrkami v jednom (spoločnom) plášti má za následok výrazné zníženie tepelných strát v double potrubiach v porovnaní s 2 samostatnými rúrami.