1.15 Тепловой расчет изоляции
При тепловом расчете требуется:
- определить потери тепла теплопроводом при известной конструкции тепловой изоляции;
- определить тепловую эффективность изоляции.
При расчете потерь теплоты теплопроводами за расчетную температуру теплоносителя для водяных тепловых сетей принимают среднегодовую температуру воды, которая определяется по упрощенному выражению:
, °C,
(1.15.1)
, °C,
(1.15.2)
где срот – средняя температура теплоносителя за отопительный период, определяется по ЦКР по температуре tсрот=-1,3 ºС; 1срот=73,5 ºС, 2срот=43 ºС.
nот – длительность отопительного периода, nо =197 суток.
После расчета получаем:
ºС
ºС
Согласно [7], наружный диаметр полиэтиленовой оболочки для труб Ду=300мм dп.о.=450 мм. Термическое сопротивление полиэтиленовой оболочки в расчетах не учитывается вследствие малости величины. Наружный диаметр стальной трубы dн=325мм, толщина слоя пенополиуретановой теплоизоляции равна δиз=60 мм.
Принимая коэффициент теплопроводности слоя изоляции λиз=0,033 Вт/(м·ºС)[7], определяем термическое сопротивление изоляции.
,(м·ºС)/Вт.
(1.15.3)
Так как h/dн=1,3/0,426=3>2, то термическое сопротивление грунта рассчитывается по формуле:
,(м·ºС)/Вт.
(1.15.4)
Термическое сопротивление каждого теплопровода:
(м·ºС)/Вт.
Термическое сопротивление, учитывающее взаимное влияние тепловых потоков:
,
(м·ºС)/Вт. (1.15.5)
,(м·ºС)/Вт
Перепады сетевой воды и грунта:
ºС,
(1.15.6)
ºС.
(1.15.7)
Удельные теплопотери, определяются:
Вт/м,
(1.15.8)
Вт/м.
(1.15.9)
Суммарные удельные теплопотери:
Вт/м.
Рассчитываем эффективность тепловой изоляции.
Термическое сопротивление грунта при условии отсутствия изоляции:
(м·ºС)/Вт.
(1.15.10)
(м·ºС)/Вт.
В случае отсутствия теплоизоляции термическое сопротивление трубы будет равно термическому сопротивлению грунта:
(м·ºС)/Вт.
Определяем удельные тепловые потоки:
Вт/м,
Вт/м.
Суммарный тепловой поток:
Вт/м.
Эффективность тепловой изоляции:
,
(1.15.11)
Рисунок 1.15.1 - Схема двухтрубной бесканальной прокладки с предварительно изолированными трубами
