Výběr potrubí pro tepelné rozvodné sítě

Výběr vhodného potrubí pro rozvodné sítě může být při široké nabídce na trhu náročný. My jsme se však rozhodli, že porovnání potrubí na trhu provedeme za Vás.

Úvod – definice

Pro vybudování spolehlivých a bezproblémových rozvodů je třeba zvážit větší počet faktorů. V tomto článku uvádíme, jaké jsou na trhu aktuální možnosti před­izolovaných potrubí spolu s jejich hlavními charakteristikami. Je důležité myslet také na horizont životnosti investice a na to, že rozvody potrubí jsou součástí samotné investice. Díky kvalitnímu provedení
s minimálními tepelnými ztrátami v rozvodech a minimem spojů se může výrazně zvýšit užitná hodnota ­realizace nebo rekonstrukce. „Zdravý“ provozní stav tepelných rozvodů je velmi důležitý při přenosu teplonosné látky. Dlouhodobá životnost potrubí a nízké ­tepelné ztráty v rozvodech souvisí se spokojeností koncových uživatelů i provozovatelů.

Zdroje tepla jsou určené na výrobu tepla, a to pro vytápění, přípravu teplé vody, větrání a klimatizaci i technologické účely. Pro aktuální přehled trhu předizolovaných potrubí jsme se zaměřili na potrubí určené pro rozvod otopné vody a pro rozvod potrubí pro teplou vodu pro přímou instalaci do výkopu.

Základní dělení tepelných sítí podle teplonosné látky v rozvodech:

• parní sítě: teplota páry dosahuje až 220 °C, provozní tlak 25 barů,
• horkovodní sítě: teplota vody dosahuje až 130 °C, provozní tlak 25 barů,
• teplovodní sítě: teplota vody dosahuje až 110 °C, provozní tlak 25 barů,
• sekundární topný okruh: teplota vody dosahuje až 90 °C, provozní tlak 6–10 barů,
• rozvodní sítě pro teplou vodu: teplota vody dosahuje až 70 °C, provozní tlak 10 barů.

Rozvod potrubí se dělí na:

• dvoutrubkový systém,
• čtyřtrubkový systém.

Základní parametry při výběru a návrhu rozvodu tepelných sítí:

• druh teplonosné látky,
• provozní teplota v rozvodech,
• provozní tlak v rozvodech,
• délka rozvodu potrubí,
• systém rozvodu potrubí,
• montáž,
• investice,
• provozní náklady,
• životnost.

Z provedeného průzkumu trhu jsme do tab. 1 zařadili hlavní skupiny a charakteristiky předizolovaných potrubí.

Zaměřili jsme se na maximální zatížení (teploty a tlaku) a také na zhodnocení tepelných ztrát daného systému. Důležitým parametrem se ukázalo být samotné porovnání tepelných ztrát, nejen mechanická kontrola tepelné vodivosti l [W·m^–1·K^–1], důležitá je také tloušťka a celková skladba izolace a vnějšího pláště. Nejnižší ztráty v rámci plastových flexibilních systémů s trubkou pro médium z PE-Xa má potrubí izolované kombinací PUR izolace a XPE, které díky silnému vnějšímu plášti vykazuje také vynikající flexibilitu.

Z hlediska možného použití pro rozvody teplé vody se rozsahem dimenzí až do dimenze d160 s o 10 až 18 % vyšší vnitřní světlostí jako vhodné jeví potrubí s trubkou zesílenou aramidovým vláknem. Maximální zatížení do 95 °C a PN10 v celém rozsahu dimenzí je dnes již při navrhování, v rámci úsilí projektanta a provozovatele o zabezpečení dlouhodobé provozní spolehlivosti, standardem. Jednalo se o porovnání potrubí s trubkou zesílenou aramidovým vláknem pro médium s trubkou z PE-Xa SDR 7,4, případně PPR potrubím což jsou možnosti pro využití pro rozvody teplé vody při bezpečném provozu a teplotě do 95 °C a provozním tlaku PN10.

Pro použití v teplovodních sítích krátkodobě až do 115 °C se jako vhodná alternativa, proti běžně rozšířeným ocelovým potrubím, jeví potrubí s trubkou na mé­dium zesílenou aramidovým vláknem, maximální zatížení do 115 ° C a PN10, případně v provedení do PN16. Tato potrubí vykazují, hlavně při použití provedení double, úsporu oproti předizolovaným ocelovým potrubím podle dimenze až 30–60 %.

Důležitým aspektem při budovaní a rekonstrukci tepelných sítí je také flexibilita, kterou získáme použitím pružných potrubí. Při budovaní sítí s pružnými potrubími lze využít výhodu užších výkopů, v mnoha případech se jedná o 1/2 původně plánované šířky a s tím spojené úspory při realizaci, záborech a až 4krát rychlejší pokládka a montáž.

Historie

Od 50. let se začaly ve velkém rozsahu budovat rozvodné sítě centrálního rozvodu tepla – jižní Čechy, oblast Poříčí, na Slovensku se jednalo o teplárny v Žilině, Košicích a Humenném. Od 60. let se začal vytvářet první ucelený plán budování soustav centrálního rozvodu tepla jako součást energetického hospodářství Československé republiky. V 70. letech byly systémy centrálního rozvodu tepla na svoji dobu na technicky vysoké úrovni a představovaly dobře vybavenou oblast energetiky.

Podle dostupných materiálů se začaly rozvody tepla vyrábět hlavně z oceli, která byla izolovaná minerální vlnou, což zajišťovalo také omezení úniků tepla do okolí. Bylo zde velké množství svařovaných spojů, jelikož ocelové trubky byly nařezány na určitou délku, přičemž při změně trasy bylo používáno velké množství kolen. Tím se prodlužovala doba montáže. Umísťovány byly zejména v podzemních betonových kanálech.

V současné době se technika rozvodů tepla zdokonalila. Předizolovaná plastová potrubí v rozsahu do dimenze DN100, a při zatížení sítě do 100 °C, ocelové potrubí nahrazují. Díky kvalitnímu materiálu, z něhož je izolace vyráběna, svými vlastnostmi splňují všechny podmínky pro bezproblémový provoz s nízkými úniky tepla. Jako materiál izolace se používá PUR, XPE nebo jejich kombinace a používá se opláštění z LLD- PE nebo z HDPE. Plastové pružné potrubí je dodáváno na místo instalace jako dlouhé souvislé potrubí na kotouči podle dimenzí 80 až 250 m. Potrubí lze nařezat na požadovanou délku, což výrazně zkracuje dobu instalace a počet spojů potřebných na dokončení rozvodů. Lisovaný spojovací systém zabezpečuje, že při instalaci není nutné provádět žádné speciální svařování, které je nevyhnutelné při instalaci otopných soustav používajících klasické ocelové potrubí. Tato pružná souvislá potrubí, v kombinaci se snadno instalovatelnými lisovacími spoji, umožňují instalaci předizolovaného potrubí do úzkých výkopů, což má za následek významnou úsporu času a nákladů při instalaci.