Расчет теплопотерь трубопроводов

Для эффективного отопления жилых и коммерческих зданий, а также помещений другого назначения необходимо обеспечить достаточное количество тепловой энергии, а для этого нужно обязательно учитывать потери тепла в трубопроводе. Для реализации данной задачи специалисты регулярно проводят расчёты потерь тепловой энергии. В статье мастер сантехник расскажет, как осуществляется расчёт тепловых потерь трубопровода.

Особенности

Потери тепловой энергии через изоляцию трубопроводов тепловой сети технически неизбежны. При малоэтажной застройке, в небольших городах потери, тепловой энергии в трубопроводах могут достигать 10-20 % от количества тепловой энергии, отпущенной из источника. В связи с этим определение потерь в тепловых сетях является чрезвычайно важной задачей.

За основу расчётов берутся различные формулы, но наиболее часто учитывается методика, приведённая в СНиП 2.04.14 (касается тепловой изоляции трубопроводов).

Формулу, описанная в указанном нормативном документе, можно использовать для любых видов трубопроводов (исключением являются сети по транспортировке жидкостей и газов с температурой ниже 0 °С).

Методика расчета тепловых потерь

Расчёты потерь тепловой энергии выполняются с учётом плотности исходящего теплового потока через изолированные поверхности трубопроводов. Для определения нужного параметра мы будем пользоваться табличными данными из методического пособия СНиП в расчёте на один метр трубы. Расчёт тепловых потерь для труб иного диаметра и теплоносителей с иной температурой, которые не приведены в таблице, осуществляется при помощи метода экстраполяции.

Расчётные потери тепловой энергии трубопроводом определяются по формуле:

Q = q · L · K · B

Где:

• q – значение удельной нормативной тепловой потери трубы длиной 1 метр, Вт/м (учитывается средняя температура теплоносителей и заданное количество годовой эксплуатации трубопровода – параметр определяют для каждого диаметра на основе табличных данных СНиП 2.04.14);
• K – коэффициент, указывающий на степень дополнительных потерь тепла с опорных частей трубопроводов и запорной арматуры (берутся табличные данные);
• B – коэффициент, указывающий на изменения плотности тепловых потоков через пенополиуретановую теплоизоляцию (для определения используются табличные значения СНиП 2.04.14);
• L – общая длина трубопроводной сети, м.

Для выполнения расчётов необходимо определить температуру теплоносителей:

• Среднее значение температуры транспортируемой жидкости или газа за календарный год (для непрерывно работающей тепловой сети);
• Среднее значение за период, когда среднесуточная температура окружающей среды опускается ниже +8 °С (для тепловой сети, работающей в период отопительного сезона).

В случае с двухтрубной водяной тепловой сети берут такие расчётные значения температуры:

• При температурном графике 180-70 по ДБН В.2.5-39 (трубы) / СНиП 2.04.14 (изоляция трубопроводов): +100 градусов на подачу, +50 на обрат;
• 150-70: +90, +50;
• 130-70: +65, +50;
• 95-70: +55/+65, +50;
• 80-50: +45 подача, +50 обрат.

Подобные расчёты не отображают фактические потери тепловой энергии, а только предназначены для определения нормативной величины, которую нельзя превышать согласно СНиП.

Способы снижения тепловых потерь

Помимо расчётов, также важно спланировать и принимать меры по снижению потерь тепла в трубопроводах. Для этих целей можно выполнять такие задачи:

• Периодически проверять состояние трубопроводов;
• Периодически осушать каналы;
• Менять ветхие и часто повреждаемые участки труб;
• Прочищать дренажи;
• Наносить/восстанавливать антикоррозионное, тепло- и гидроизоляционное покрытие;
• Повышать pH транспортируемой воды;
• Обеспечить качественную водоподготовку подпиточной жидкости;
• Организовать электрохимзащиту трубопровода;
• Восстанавливать гидроизоляцию на стыках между плитами перекрытия;
• Обеспечить вентиляцию каналов;
• Устанавливать сильфонные компенсаторы;
• Применять улучшенную трубную сталь и неметаллические трубопроводы;
• В реальном времени определять фактические потери тепла с помощью устройств учёта тепловой энергии;
• Усилить надзор при аварийно-восстановительных работах.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Расчет потерь напора воды в трубопроводе