Izolacje.com.pl

Zaawansowane wyszukiwanie

Właściwości termoizolacyjne preizolowanych rur giętkich. Komentarz do normy PN-EN 15632-1:2009

The heat-insulating properties of pre-insulated flexible pipes. A commentary to the PN-EN 15632-1:2009 standard

The heat-insulating properties of pre-insulated flexible pipes. A commentary to the PN-EN 15632-1:2009 standard

Specyfikacja preizolowanych rur giętkich zawarta jest w normach serii PN-EN 15632, m.in. w normie PN-EN 15632-1:2009. Niektóre zapisy tego dokumentu wymagają komentarza, ponieważ zawierają błędy i nieścisłości mogące utrudniać wykonywanie koniecznych obliczeń.

Zobacz także

Albaterm Maty izolacyjne Iglo floor – niezawodne systemy ogrzewania podłogowego

Maty izolacyjne Iglo floor – niezawodne systemy ogrzewania podłogowego Maty izolacyjne Iglo floor – niezawodne systemy ogrzewania podłogowego

Szukasz energooszczędnych materiałów do budowy lub termomodernizacji? Oczekujesz rozwiązań o wysokiej efektywności energetycznej? Poznaj nowoczesne maty izolacyjne Iglo floor do systemów ogrzewania podłogowego.

Szukasz energooszczędnych materiałów do budowy lub termomodernizacji? Oczekujesz rozwiązań o wysokiej efektywności energetycznej? Poznaj nowoczesne maty izolacyjne Iglo floor do systemów ogrzewania podłogowego.

Hydropath Sp. z o.o. Przemysłowy uzdatniacz wody – jak poprawić jakość wody w twojej instalacji

Przemysłowy uzdatniacz wody – jak poprawić jakość wody w twojej instalacji Przemysłowy uzdatniacz wody – jak poprawić jakość wody w twojej instalacji

Uzdatniacz wody to niezbędne urządzenie w każdym domu i przedsiębiorstwie, które pozwala na poprawę jakości wody pitnej oraz użytkowej. W niniejszym artykule przyjrzymy się różnym rodzajom uzdatniaczy,...

Uzdatniacz wody to niezbędne urządzenie w każdym domu i przedsiębiorstwie, które pozwala na poprawę jakości wody pitnej oraz użytkowej. W niniejszym artykule przyjrzymy się różnym rodzajom uzdatniaczy, zmiękczaczy wody, ich zaletom i zastosowaniom.

Czytaj całość »
Technologie wykorzystywane w produkcji rur Technologie wykorzystywane w produkcji rur

Gamrat Technologie wykorzystywane w produkcji rur

W nowoczesnym przemyśle i budownictwie rury odgrywają kluczową rolę w tworzeniu niezawodnych i trwałych systemów do przesyłu wody, ścieków oraz innych substancji. Technologie wykorzystywane w produkcji...

W nowoczesnym przemyśle i budownictwie rury odgrywają kluczową rolę w tworzeniu niezawodnych i trwałych systemów do przesyłu wody, ścieków oraz innych substancji. Technologie wykorzystywane w produkcji rur ewoluowały, oferując materiały i rozwiązania dostosowane do szerokiego spektrum zastosowań, od prostych instalacji domowych po skomplikowane systemy przemysłowe. Wśród najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych do produkcji rur znajdują się polietylen (PE), polichlorek winylu (PVC) i stal....

Czytaj całość »

ABSTRAKT

W artykule poddano analizie poprawność wzorów zamieszczonych w normie PN-EN 15632-1:2009, służących określeniu deklarowanych wartości oporu cieplnego oraz przewodności cieplnej rur preizolowanych giętkich. Na podstawie przeprowadzonej analizy wskazano błędy i nieścisłości. Przedstawiono przykład, w którym zestawiono wyniki obliczeń przeprowadzonych zgodnie ze specyfikacją z wynikami otrzymanymi z wyliczeń według zaproponowanych poprawionych wzorów.

The article analyses the correctness of the equations given in the EN 15632-1:2009 standard, which aim to determine the declared values of thermal resistance and thermal conductivity of pre-insulated flexible pipes. The analysis points out some errors and inaccuracies. The article also presents an example that compares the results of calculations performed in accordance with the specification with the results obtained from calculations performed in accordance with the proposed corrected equations.

Na system preizolowanych rur giętkich składają się rura przewodowa (gładka lub karbowana), warstwa izolacji termicznej oraz zewnętrzny płaszcz osłonowy. W zależności od rodzaju zespołu rurowego w normach serii PN-EN 15632 [1–4] przewidziano odpowiednie badania potrzebne do deklaracji zgodności ze specyfikacją.

Obejmują one m.in. wytrzymałość na ścinanie osiowe, elastyczność, nasiąkliwość, pełzanie przy ściskaniu oraz przewodność cieplną. Normy z serii PN­–EN 15632 [1–4] dotyczą zespołów z plastikową rurą przewodową (zespolonych lub niezespolonych) oraz z metalową rurą przewodową (obecnie tylko zespolonych). Zakres temperatury i ciśnienia, w jakich mogą być stosowane giętkie rury preizolowane, to 95–140°C oraz 6–25 barów. 

Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 15632-1:2009 [1] w zakresie izolacyjności termicznej (pkt 5.1) producent powinien zadeklarować wartości określające straty ciepła zespołu rurowego ułożonego w gruncie w odniesieniu do wszystkich produkowanych średnic.

Wartości te powinny być określane na podstawie przeprowadzonych badań laboratoryjnych oraz obliczeń wykonanych zgodnie z aneksem D.

Wykonanie kolejnych kroków obliczeniowych, potrzebnych do uzyskania deklarowanych wartości oporu cieplnego i zawartych w poszczególnych aneksach może jednak sprawiać pewne trudności.

ANEKS A 

Pierwszy aneks dotyczy pomiarów oporu termicznego oraz przewodności rury preizolowanej odniesionych do długości (liniowy). Pomiar powinien być wykonywany w odniesieniu do całego zespołu rurowego zgodnie z normą PN-EN ISO 8497:1999 [5] oraz z warunkami podanymi w treści aneksu. Już w tej części pojawiają się nieścisłości.

Mimo iż aneks A odnosi się do wartości liniowych oporu cieplnego oraz przewodności cieplnej, wzór (A.3) opisano jako odniesiony do powierzchni (promieniowy) opór cieplny – choć samo równanie przedstawia opór liniowy.

Promieniowy opór cieplny powinien być opisany równaniem:

Z kolei wzór na przewodność cieplną (A.6) uwzględnia już promieniowe rozchodzenie się ciepła w próbce. Jednak i tu wkradł się niewielki błąd, przez który otrzymuje się ujemne wartości przewodności cieplnej. Zamiast:

powinno być:

gdzie:

L – długość próbki [m],

q – strumień ciepła [W],

φ1 – temperatura na wewnętrznej powierzchni rury przewodowej [K],

J4 – temperatura na zewnętrznej powierzchni płaszcza osłonowego [K],

d1 – wewnętrzna średnica rury przewodowej [m],

d4 – zewnętrzna średnica płaszcza osłonowego [m].

Takie niekonsekwencje w zapisach formalnych mogą nie tylko budzić wątpliwości osób (producentów) odpowiedzialnych za deklarowanie parametrów związanych z izolacyjnością termiczną, lecz także prowadzić do podawania niewłaściwych wartości parametrów produktów budowlanych wprowadzanych na rynek.

W normie PN-EN 15632-1:2009 [1] (pkt A.6) podano wymagania co do określania wartości deklarowanych promieniowego (nie zaś liniowego) oporu cieplnego oraz przewodności cieplnej oznaczanych jako Rdecl oraz ldecl, które powinny być obliczone w odniesieniu do średniej temp. 50°C na podstawie pomiarów przeprowadzonych w co najmniej 3 wartościach temperatury.

Należałoby więc wyznaczać wartości promieniowe oporu cieplnego oraz przewodności cieplnej na podstawie bezpośrednich badań laboratoryjnych, podobnie jak w specyfikacji opisującej systemy rur preizolowanych ze sztywną rurą przewodową PN-EN 253:2009 [6] oraz w normie badawczej PN-EN ISO 8497:1999 [5], a tym samym uznać wzór (A.3) za błędny.

W aneksie A znajdują się także rysunki przekrojów zespołów rurowych z rurami gładkimi oraz karbowanymi wraz z oznaczeniami średnic przyjmowanych do obliczeń ( rys. 1–2 ). Nie opisano natomiast systemu rur niezespolonych, w którym może występować szczelina powietrzna między rurą przewodową a izolacją termiczną ( rys. 3 ). W związku z tym nie określono jednoznacznie, jakie wartości powinny zostać podstawione do wzoru, jak uwzględnić wpływ szczeliny powietrznej itp.

ANEKS B

Promieniowe wartości deklarowane powinny zostać określone zgodnie z aneksem B. W odniesieniu do danego systemu preizolowanych rur giętkich należy przeprowadzić pomiary co najmniej jednej z dwóch najmniejszych oraz jednej z dwóch największych produkowanych średnic.

Dodatkowo wartość współczynnika przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego powinna być wyznaczona zgodnie z normą PN-EN 12667:2002 [7] na próbkach pobranych z tej samej partii produkcyjnej, co badany zestaw rurowy. Wszystkie obliczenia powinny bazować na średniej temp. 50°C.

Na początku wyznaczany jest bezwymiarowy współczynnik korekcyjny fcor (wzór B.1), mający uwzględniać wszystkie różnice między obliczonym oporem cieplnym zespołu rurowego (opartym na jego wartości deklarowanej) a wynikami pomiarów wykonanych zgodnie z aneksem A.

gdzie:

R – wartość promieniowego oporu termicznego określonego zgodnie z aneksem A [(m·K)/W],

λI –  współczynnik przewodzenia ciepła izolacji zgodnie z normą PN-EN 12667:2002 [7] [W/(m·K)],

λS – współczynnik przewodzenia ciepła rury przewodowej [W/(m·K)],

λC – współczynnik przewodzenia ciepła płaszcza osłonowego [W/(m·K)],

dx – średnica [m] obliczona zgodnie z rys. 1–2.

W przypadku średnic nominalnych, których opór cieplny nie był wyznaczony bezpośrednio na podstawie pomiarów laboratoryjnych, odpowiedni opór cieplny i przewodność cieplna powinny być interpolowane lub ekstrapolowane na podstawie współczynników korekcyjnych obliczonych z równania (B.1).

W miejsce oporu R powinna zostać wstawiona wartość obliczona według wzoru z aneksu A. Nie określono jednak, czy należy wstawić wartość obliczoną zgodnie z (A.3) czy obliczoną wartość promieniowego oporu cieplnego.

Następnie wyznaczane są wartości deklarowane promieniowego oporu cieplnego oraz promieniowej przewodności cieplnej (Rdecl oraz λdecl). Tu także popełniono błędy. Z prostego rachunku wykonanego na jednostkach wynika, że równania zostały zamienione. Zamiast wzoru na Rdecl podany został wzór na λdecl i odwrotnie. Według normy PN-EN 15632-1:2010 [1]:

Powinno być natomiast:

ANEKS C

Kolejny etap obliczeń opisano w aneksie C, dotyczącym określenia projektowej wartości promieniowego oporu cieplnego. Wartość ta, oznaczona jako Rdesign, wyznaczana jest ze wzoru (C.1). Także tutaj, podobnie jak w aneksie B, wzór został zapisany błędnie:

Powinno być:

gdzie:

λdesign – obliczeniowa wartość współczynnika przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego [W/(m·K)],

fm – współczynnik uwzględniający wpływ wilgoci,

fa – współczynnik uwzględniający starzenie.

Projektowa wartość oporu cieplnego uwzględnia wpływ wilgoci oraz starzenia na przewodność termiczną zespołu rurowego. Tutaj norma podaje wartości współczynników korekcyjnych (fm oraz fa), z których można skorzystać, jeśli nie zna się dokładnych wartości.

ANEKS D

To ostatni etap obliczeń, dotyczący strat ciepła z przesyłanego medium do otoczenia. W części tej podano metody oraz zalecane poziomy odniesienia obliczeń strat ciepła z medium systemów z rurą pojedynczą ułożonych w ziemi, z pominięciem wpływu między rurą zasilającą i powrotną oraz między poszczególnymi rurami przewodowymi systemów podwójnych.

Przykład obliczeniowy

W tabeli przeanalizowano przykład obliczeniowy przeprowadzony zgodnie z równaniami zapisanymi w normie PN-EN 15632­­‑1:2009 [1] oraz z wzorami poprawionymi. Przyjęto następujące dane do obliczeń: J1 = 55°C, J4 = 45°C, d1 = 0,06 m, d2 = 0,08 m, d3 = 0,14 m, d4 = 0,16 m, q = 5,83 W, L = 1,2 m, λI = 0,030 W/(m·K), λS = 0,4 W/(m·K), λC = 0,4 W/(m·K).

Dane zestawione w tabeli świadczą wyraźnie o tym, że na podstawie obliczeń wykonywanych zgodnie z normą PN-EN 15632­‑1:2009 [1] otrzymuje się błędne wyniki. Aby uzyskać poprawne wartości deklarowane oporu cieplnego oraz przewodności cieplnej odniesionych do powierzchni badanej próbki (które z kolei są wykorzystywane w obliczeniach strat ciepła przez przewody sieci ciepłowniczych), należy przeprowadzić obliczenia według zmienionych wzorów.

Literatura

  1. PN-EN 15632-1:2009, „Sieci ciepłownicze. System preizolowanych rur giętkich. Część 1: Klasyfikacja, wymagania ogólne i metody badań”.
  2. PN-EN 15632-2:2010, „Sieci ciepłownicze. System preizolowanych rur giętkich. Część 2: Zespolone plastykowe rury przewodowe. Wymagania ogólne i metody badań”.
  3. PN-EN 15632-3:2010, „Sieci ciepłownicze. System preizolowanych rur giętkich. Część 3: Niezespolone plastykowe rury przewodowe. Wymagania ogólne i metody badań”.
  4. PN-EN 15632-4:2009, „Sieci ciepłownicze. System preizolowanych rur giętkich. Część 4: Zespolone metalowe rury przewodowe. Wymagania ogólne i metody badań”.
  5. PN-EN ISO 8497:1999, „Określanie właściwości w zakresie przepływu ciepła w stanie ustalonym przez izolacje cieplne przewodów rurowych”.
  6. PN-EN 253:2009, „Sieci ciepłownicze. System preizolowanych zespolonych rur do wodnych sieci ciepłowniczych układanych bezpośrednio w gruncie. Zespół rurowy ze stalowej rury przewodowej, izolacji cieplnej z poliuretanu i płaszcza osłonowego z polietylenu”.
  7. PN-EN 12667:2002, „Właściwości cieplne materiałów i wyrobów budowlanych. Określanie oporu cieplnego metodami osłoniętej płyty grzejnej i czujnika strumienia cieplnego. Wyroby o dużym i średnim oporze cieplnym”.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


1 Cytowane wzory zostały oznaczone takimi samymi numerami, jak w normie PN-EN 15632-1:2009 [1]


Galeria zdjęć

Tytuł
<
>
przejdź do galerii

Powiązane

Jacek Sawicki Surowce stosowane do wysokotemperaturowych izolacji termicznych

Surowce stosowane do wysokotemperaturowych izolacji termicznych Surowce stosowane do wysokotemperaturowych izolacji termicznych

Charakterystyczną cechą surowców przydatnych w budownictwie do produkcji wyrobów izolacyjnych odpornych na wysokie temperatury jest ich struktura materiałowa odznaczająca się dużym oporem cieplnym, co...

Charakterystyczną cechą surowców przydatnych w budownictwie do produkcji wyrobów izolacyjnych odpornych na wysokie temperatury jest ich struktura materiałowa odznaczająca się dużym oporem cieplnym, co przekłada się na niską wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ. Dzięki tej właściwości zmniejsza się lub jest zatrzymywany przepływ ciepła przez konstrukcję, na której materiał został zamocowany bądź wbudowany.

Czytaj całość »
Jak wykonać sprawny i bezpieczny kominek Jak wykonać sprawny i bezpieczny kominek

Konrad Koper Jak wykonać sprawny i bezpieczny kominek

Użytkownicy bardzo często przywiązują wagę wyłącznie do elementów estetycznych kominka, nie zdają sobie natomiast sprawy z tego, że o bezpieczeństwie i komforcie użytkowania decydują: odpowiednie przygotowanie...

Użytkownicy bardzo często przywiązują wagę wyłącznie do elementów estetycznych kominka, nie zdają sobie natomiast sprawy z tego, że o bezpieczeństwie i komforcie użytkowania decydują: odpowiednie przygotowanie miejsca montażu, sama instalacja oraz użycie odpowiednich materiałów.

Czytaj całość »

dr Artur Miros Izolacje techniczne - grubość izolacji oraz charakterystyka współczesnych materiałów izolacyjnych

Izolacje techniczne - grubość izolacji oraz charakterystyka współczesnych materiałów izolacyjnych Izolacje techniczne - grubość izolacji oraz charakterystyka współczesnych materiałów izolacyjnych

Jednym z najważniejszych zadań stawianych izolacjom technicznym jest ograniczanie strat energii cieplnej. Brak izolacji, jej nieodpowiednie zaprojektowanie lub wykonanie mogą skutkować znacznym podwyższeniem...

Jednym z najważniejszych zadań stawianych izolacjom technicznym jest ograniczanie strat energii cieplnej. Brak izolacji, jej nieodpowiednie zaprojektowanie lub wykonanie mogą skutkować znacznym podwyższeniem kosztów pozyskiwania energii. Materiały te chronią przed kondensacją pary wodnej na powierzchni instalacji, co wydłuża czas ochrony użytkowej i zapobiega pogorszeniu wydajności.

Wybrane dla Ciebie

Źródło OZE z dopłatą 50% »

Źródło OZE z dopłatą 50% » Źródło OZE z dopłatą 50% »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych » Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Docieplanie budynków to nie problem »

Docieplanie budynków to nie problem » Docieplanie budynków to nie problem »

Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Trwały kolor tynku? To możliwe! » Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe » Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz » Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

EKOdachy spadziste »

EKOdachy spadziste » EKOdachy spadziste »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach » Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz » Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Oszczędzanie przez ocieplanie »

Oszczędzanie przez ocieplanie » Oszczędzanie przez ocieplanie »

Uszczelnianie fundamentów »

Uszczelnianie fundamentów » Uszczelnianie fundamentów »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka » Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Izolacje.com.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.