VGF&HKL szaklap

Előszigetelt távhővezetékek kiválasztása

2014. december 1. | Kaszab Gergely |  4138 | |

Az alábbi tartalom archív, 5 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Előszigetelt távhővezetékek kiválasztása

​Az előszigetelt, földben vezetett távhővezetékeket tervezők és kivitelezők széles köre használja manapság. Míg korábban csak a hőszolgáltatók terveztettek és kiviteleztettek távhővezetékeket, manapság már ezeken túl is gyakran találkozunk ezzel a termékkörrel.

Gondoljunk csak bele; hogyan oldjuk meg, ha egy külső hőközpontról kell több különálló épület fűtését megoldanunk, vagy például egy új ipartelep hőellátásának feladatán dolgozunk, ahol az előtte haladó távhővezetékre fogunk becsatlakozni? Olyan egyszerű feladatunk is adódhat, mint például mikor egy lakóház pincéjében létesített kazán a telek végében található műhelyben is biztosítja a fűtést. Az állattartó épületek, üvegházak közötti hőelosztás, vagy például egy medencefűtés feladata sem ritka a mai világban. Ezeket a feladatokat nem feltétlenül a távhő területére specializálódott tervezők és kivitelezők végzik. A következő cikkben elsősorban ők kaphatnak kérdéseikre válaszokat, de néhány új technológiájú távhőcső a specialistáknak is érdekes lehet.

Fém haszoncsöves, hagyományos távhővezeték.

PE-Xa haszoncsöves távhőcsövek tekercsben, méterre rendelés előtt.

Előszigetelt PP-R cső.

Milyen haszoncsövű terméket válasszunk?

Erre a kérdésünkre a vezetendő közeg üzemi hőfokának és nyomásnak a megadásával egyszerűen megoldást találhatunk. Amennyiben tartósan 80 °C (tmax 95 °C) feletti a vezetendő közeg, vagy 6 bar-nál nagyobb az üzemi nyomás, kizárólag fém haszoncsöves rendszert alkalmazhatunk. A tartósan 95 °C feletti vagy 6 bar-nál nagyobb üzemi nyomású rendszereknél a merev acél haszoncsöves, hagyományos távhővezeték és a rugalmas fém haszoncsövű, tekercsekből kívánt hosszra rendelhető termékek közül választhatunk. A merev acél haszoncsöves verzió általában 6 és 12 méteres szálban rendelhető, és sokféle idommal lehet az irányváltoztatást, elágazásokat megoldani. Általában DN20-800-ig elérhető, és 25 bar üzemi nyomásig, 142 °C hőmérsékletig alkalmazható (1. ábra).

Még a távhős szakmai körökben is kevesen ismerik és alkalmazzák a rugalmas fém haszoncsövű verziót, pedig rengeteg helyen nyújt megoldást. Mérettől függően PN16/25 területen, max. 180 °C-ig használható, ebből adódóan tökéletes primer hálózatoknál is, ahol a mérettartomány DN20-100 közötti. Leggyakoribb felhasználási területeit a sok irányváltást, kanyargást, kikerülést tartalmazó távhőhálózatokhoz és az egyre gyakrabban előforduló szo-lár rendszerekhez köthetjük. A szolár rendszerek telepítésének feladata egy sokkal szélesebb kör számára érdekes, így ez a termék nemcsak a távhőspecialisták igényeit elégíti ki. Ezen terméknél „hab a tortán”, hogy önkompenzáló, így költséges lírákra, kompenzátorokra vagy tágulási párnázásra nem kell költenünk.

Milyen haszoncsövű terméket válasszunk 95 °C üzemi hőmérséklet és 6 bar nyomás alatt?

Feltétlenül műanyag haszoncsövest, ha a haszoncső átmérője nem haladja meg a 160 mm-t. A PE-Xa vagy PP-R haszoncsöveknek rendkívüli előnye fém társaikkal szemben, hogy kitűnően ellenállnak a vízben található fertőtlenítő vegyi anyagoknak, és így korróziómentesek. A műanyagcsövek sima belső felülete okán a nyomásveszteség minimális, így kisebb átmérőt is választhatunk, mégis nagyobb áramlási sebesség érhető el. A vízkőlerakódás, -megtapadás is elkerülhető a műanyagcsövek alkalmazásával, ami a későbbi átmérőszűkülést is meggátolja.

A PE-Xa haszoncsöves távhőcsövek nagy előnye, hogy akár 1000 méteres tekercsből is rendelhető a megfelelő méret, így nem kellenek toldások (2. ábra). A kis hajlítási sugár miatt a gyakorlatban nagyon ritkán kell alkalmaznunk könyököket az irányváltáshoz, kikerüléshez, felálláshoz. Szinte mindig idomok nélkül vezethető, nincs szükség a haszoncső költséges összekapcsolására, mint a merev fémcsöves rendszereknél. A csatlakoztatások hiánya miatt a köpenycső folyamatosságának helyreállítása sem tartozik az elvégzendő feladataink közé, így általában nincs karmantyúzás és utóhabosítás sem. Elmaradhat a fémcsöves rendszerek szivárgását jelző, pur habba beépített drótrendszer kiépítése is, a mérőpontokkal együtt. És ha ezen érvek nem lennének döntők, még egy jelentős előnye a műanyag haszoncsöves rendszereknek, hogy nincs szükség a hőtágulás problémájának megoldására. Nem kell lírákat betervezni, nem szükséges a költséges kompenzátorok és fix pontok alkalmazása, de még tágulási párnákra és felszerelésükre sem kell az időnket fordítanunk, rendszerünk önkompenzáló lesz.

A fém és műanyag haszoncsöves rendszerek árösszevetésénél ajánlom, hogy a fém rendszernél a következő tételek hozzáadását senki ne felejtse el: a minősített hegesztő munkadíja, a hegesztés segédanyagainak költsége, a köpenyzárás-utószigetelés munkadíja és anyagköltségei, a tágulási párnák ára és felhelyezési költségei, a csövek szállításának (12 méteres áru!) költségei, a csövek mozgatásának, árokba helyezésének díjai (például darubérlés). A PP-R haszoncsöves rendszert ott alkalmazzák nagyrészt, ahol az agresszív termálvíz miatt a fémcsöves technológia nem alkalmazható, de a PE-Xa haszoncsőből vagy már olyan nagy méret nincs, vagy nagyon sok leágazást kell megvalósítani (például 160-as gerinc sok lecsatlakozással) (3. ábra).

Hogyan válasszunk a PE-Xa haszoncsövű távhővezetékek közül?

A legfontosabb szempont a termékek méterenkénti hőveszteségének az összehasonlítása. Ahogy a mérőműszerek beszerzésénél a termék pontossága a döntő, itt a szigetelőanyag hővezetési tulajdonsága és az ebből eredő hőveszteség. A főszempontot szem előtt tartva, kizárólag purhab-szigetelésű termékeket ajánlunk. A zárt cellás purhab márkájától és minőségétől függően találunk nagyon jó hőszigetelőt (hővezetési tényező 0,027 W/mK) és kitűnőt (0,0216 W/mK). Ez az érték a „szivacsos” (PE) hőszigetelő anyagoknál 0,043-0,04 W/mK között mozog. A szigetelések hővezetési értékei súlyos különbségeket eredményeznek a méterenkénti hőveszteségnél. Például egy dupla 50-es haszoncsövű termék 70 °C-os közepes üzemi hőmérsékletnél minőségi purhab-szigeteléssel 11,72 W-ot veszít méterenként, míg PE szigetelésű versenytársa 25 W-ot. Ebben a konkrét esetben a purhab-szigetelésű csaknem feleannyi veszteséggel üzemel, mint PE szigetelésű alternatívája.

Ahogy korábban is szó volt róla, a PE-Xa haszoncsövű távhővezetékeknél ritka a toldás és a könyök használata, de néha az elágazást, T idomot nem ússzuk meg. Ilyen esetben a minőséget úgy tudjuk garantálni, ha a haszoncsöveket toldóhüvelyes préscsatlakozással (4. ábra) oldjuk meg a szorítógyűrűs vagy szorítóbilincses megoldás helyett.

Figyelnünk kell arra is, hogy egyes PE szigeteléssel gyártók ezen értékeket megpróbálják nehezen számszerűsíthetően publikálni (például diagramok, ahol nem csőpárra vonatkozik a hőveszteség). Ebben az esetben vagy számszerűsítve (csőpárra vonatkoztatva) kérjük ezt tőlük, vagy négy adattal magunk is kiszámolhatjuk. Az előremenő (VL) és visszatérő (RL) hőmérséklet összegét kettővel osztjuk, és ebből a közepes üzemi hőmérsékletből levonjuk az átlagos talajhőmérsékletet (TE, 10 °C-kal szoktak számolni). Az így kapott értéket a hőáteresztési együtthatóval (U) kell megszorozni, és pontosan megtudjuk, mennyit veszít a vezetékünk méterenként (1. és 2. táblázat).

A földbe kerülő távhővezetékeknél a másik lényeges kérdés, hogy az esetleges talajvízzel szemben hogyan viselkedik a köpenycső sérülése esetén. Sajnos a köpenycső sérülése elkerülhetetlen, már a fektetés során találkozhatunk egy kiálló fagyökérrel vagy egyéb, éles tárggyal. A sérült köpenycső-résznél a talajvíz a szigetelésbe jut. A zárt cellás purhab megakadályozza a víz továbbvezetését a szigetelési rétegben, míg a hagymaszerkezetű PE szigetelés rétegei között a bejutó talajvíz akadálytalanul áramlik a pincénk irányába. A purhab-szigeteléssel a talajvízzel kapcsolatos későbbi problémák elkerülhetők.

Ahogy korábban is szó volt róla, a PE-Xa haszoncsövű távhővezetékeknél ritka a toldás és a könyök használata, de néha az elágazást, T idomot nem ússzuk meg. Ilyen esetben a minőséget úgy tudjuk garantálni, ha a haszoncsöveket tolóhüvelyes préscsatlakozással (4. ábra) oldjuk meg a szorítógyűrűs vagy szorítóbilincses megoldás helyett. Az utóbbi két megoldás tökéletesen használható, ha aknában vagy épületen belüli kiállásnál alkalmazzuk, de nem hozzáférhető helyen, például a földdel betemetve veszélyes.

A másik fontos kérdés ez esetben, hogyan oldja meg a köpenyzárási technológia a talajvíz bejutását. Itt a fém haszoncsöves rendszereknél alkalmazott zsugorkarmantyús eljárás tűnik a legprecízebbnek.

A haszoncső csatlakoztatásán kívül a köpenyzárás, utószigetelés jelenti a következő kérdést. Kizárólag az olyan technológiákat lehet nyugodt szívvel ajánlani, ahol a T idom is utószigetelésre kerül. Miért kellene itt egy szigeteletlen csőszakasszal, komoly hőveszteséggel kalkulálnunk?! A másik fontos kérdés ez esetben, hogyan oldja meg a köpenyzárási technológia a talajvíz bejutását. Itt a fém haszoncsöves rendszereknél alkalmazott zsugorkarmantyús eljárás tűnik a legprecízebbnek (5. ábra). Van olyan gyártó, amely a beérkező csővégekre húz gumisapkát, így védi csőrendszerét a behatoló talajvíztől. Ebből a megoldásból logikusan következik, hogy a védekezés elsősorban nem a T idom köpenycső-részénél folyik, hanem benne, azaz számolnak vele, hogy a T idom belső része talajvíznyomás esetén vízben áll. Mi inkább azon megoldásokat ajánljuk, amikor a talajvizet a köpenycső „gátrendszere” akadályozza meg a bejutásban.

A kis hajlítási sugár és így a könnyű kezelhetőség miatt részesítik néhányan előnyben a hagymaszerkezetű PE szigetelésű rendszereket. Ezt a hátrányt a purhab-szigeteléssel gyártók is észlelték, így ma már félrugalmas, zártcellás purhabot alkalmaz legtöbbjük. Ez azt jelenti, a purhabbal szigetelt verzió hajlítási sugarai elhanyagolható különbséget mutatnak PE szigetelésű alternatívájukhoz képest. A korábbi példánkhoz visszatérve, egy dupla 50-es haszoncsövű, purhab-szigetelésű terméknek 1,1 méteres a min. hajlítási sugara, míg a PE szigetelésűnek 1 méter.

Összefoglalva a leírtakat, az esetek többségében a hőelosztás terén tökéletesen használhatók a műanyag haszoncsöves távhővezetékek. A korróziómentességgel, a vízkőlerakódás megakadályozásával, az egyben és gyorsan fektethetőséggel, az önkompenzáló tulajdonságukkal és a fent említett mellékköltségek elkerülésével jelentős előnyt biztosítanak fém haszoncsöves versenytársaikkal szemben.

A PE-Xa haszoncsövű termékek közül a purhab-szigetelésűnek jelentős az előnye a PE („szivacsos”) verzióval szemben. Míg a PE szigetelésű minimálisan jobban hajlítható, addig a purhabos verzió drasztikusan kedvezőbb hőveszteségi adatokkal bír, a talajvíz szigetelésbe jutása nem kockázat a felhasználónak. A műanyag haszoncsöves termékek ritka, de előforduló földalatti elágazásainál is vannak jelentős minőségi különbségek. Itt a haszoncsövek összekötésénél a tolóhüvelyes eljárás, a köpenycső-zárásnál a zsugorkarmantyúk használata jelenti a legjobb megoldást. Természetesen a földalatti toldások, elágazások utószigetelése a minőségi munka alapkérdése.


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem