Трубопроводная система или трубопровод представляют из себя конструкцию, состоящую из различных элементов. Это - трубы, запорная и регулирующая арматура, соединительные элементы такие как - переходы, отводы, тройники, фланцы, а также приборы учета и прочие разновидности трубопроводной арматуры.
Для обеспечения транспортировки по трубопроводу достаточного количества тепловой энергии, необходимого для эффективного отопления жилых, коммерческих, промышленных помещений обязательно надо учитывать потери тепла в трубопроводе.
Потери тепловой энергии через изоляцию трубопроводов тепловой сети технически неизбежны. При малоэтажной застройке в небольших городахпотери 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.
Для решения данной задачи, т.е. для определения количества потерь тепла специалисты регулярно проводят расчеты. За основу расчётов берут методику, описанную в СНиП 2.04.14. Так же используют различные формулы. Методику СНиП 2.04.14 применяют для расчета тепловых потерь через тепловую изоляцию любых видов трубопроводов. Исключением являются трубопроводы транспортирующие рабочую среду с температурой ниже 0 °С.
Рассчитывают потери тепловой энергии с учётом плотности исходящего теплового потока через изолированные поверхности трубопроводов. Для определения нужного параметра применяют табличные данные из методического пособия СНиП в расчёте на один метр трубы. Расчёт тепловых потерь для труб диаметра и теплоносителей с температурой, которые не приведены в таблице, осуществляют при помощи методов интерполяции и экстраполяции.
Расчетные потери тепловой энергии трубопроводом определяются по следующей 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.
Несколько эффективных способов для снижения тепловых потерь в трубопроводе
Кроме расчётов, необходимо принимать эффективные действия и меры, направленные на уменьшение потерь тепла в трубопроводах. Вот несколько способов помогающих добиться поставленной цели:
периодическая проверка состояния трубопроводов;
своевременная замена ветхих и часто повреждаемых участков магистрали;
по мере необходимости восстановление антикоррозионного, тепло- и гидроизоляционного покрытия труб.
повышение pH транспортируемой воды;
обеспечение качественной водоподготовки подпиточной жидкости;
монтаж сильфонных компенсаторов;
обеспечение вентиляции каналов;
элементы трубопровода нуждаются в организации электрохимзащиты;
своевременное восстановление гидроизоляции на стыках между плитами перекрытия;
определение фактических тепловых потерь тепла с помощью устройств учёта тепловой энергии в реальном времени;
использование улучшенной трубной стали и неметаллических труб;
усиление надзора при аварийно-восстановительных работах;
использование для теплоснабжения потребителей не центральные, а индивидуальные тепловые пункты.