Výhody plastových předizolovaných trubek a jejich životnost

Flexibilní plastový předizolovaný potrubní systém NRG flex v sobě spojuje všechny výhody vlastností plastu a jeho snadného spojování pomocí lisovaných spojů nebo svařováním. Jedná se o vysoce flexibilní, sa-
mokompenzační systém bez nutnosti použití kolen a dilatačních smyček.

Výhody předizolovaných plastových trubek: Redukce počtu spojů = 64 místo 376 tj. –83 %

Plastové flexibilní předizolované trubky jsou dodávány v délkách 80–770 m v závislosti na samotné dimenzi, ocelové trubky jsou standardně 6 nebo 12 m. Počítáme s tím, že u plastu je minimálně 8krát méně spojů a další spoje se ušetří díky absenci kolen, kterých je u flexibilního řešení, vzhledem k malým poloměrům ohybu trubky, minimum.

Výrazné zrychlení montáže = 7 místo 29 dní

Snížením počtu spojů se výrazně zkracuje doba montáže, při stejném počtu montážních pracovníků je rychlost montáže obvykle více než čtyřnásobná. Flexibilní řešení navíc kromě počtu spojů také eliminuje potřebu pevných bodů, dilatačních spár, dilatačních polštářů a nutnost obcházet případné překážky s pomocí kolen.

Minimalizace tepelných ztrát = 15 180 W místo 21 317 W tj. –29 %

U flexibilních trubek je možné použít i dvoutrubkové řešení, které může ještě výrazněji optimalizovat tepelné ztráty. Tepelná vodivost izolace flexibilních trubek je nižší než u ocelových trubek. Vzhledem k tomu, že plast je tepelný izolant a ocel tepelný vodič, má plastové médionosné potrubí v případě proudění horké kapaliny výrazně nižší vnější povrchovou teplotu než ocelové potrubí. PUR izolace je tak vystavena nižším teplotám a celkové tepelné ztráty plastové předizolované trubky jsou proto nižší ve srovnání s ocelovou předizolovanou trubkou, a to i při použití stejné tloušťky izolace.

Menší šířka výkopu

Výrazně menší šířka výkopu při použití systému dvojitého potrubí ve společné izolaci. Úspora času a peněz za výkopové práce se projeví při použití flexibilního plastového potrubí. U dimenzí do 2 × d90 je šířka výkopu pouze 40–50 cm. V případě dimenzí nad d110 je šířka výkopu pouze 60–80 cm.

Zajímavé závěry zveřejněné studie: Životnost termoplasticky vyztužených trubek s aramidovými vlákny

Analýza velkého množství vstupních dat a simulace několika výpočetních modelů potvrdily náš předpoklad, že velkou část tepelných sítí lze realizovat pomocí plastových flexibilních trubek, přičemž zkoumané tepelné sítě byly provozovány s maximální teplotou kolem 80 °C. Možnost použití předizolovaných plastových trubek ve standardním provedení PE-Xa, ale také plastových předizolovaných trubek s termoplasticky vyztuženými trubkami s aramidovým vláknem – TRSM, kde by se použitím těchto trubek zdvojnásobila životnost tepelné sítě.

Existují však i řešení pro sítě s teplotami do 110 °C, která lze realizovat pomocí účinných plastových trubek s termoplasticky vyztuženými trubkami s aramidovými vlákny. Tyto úspory se přímo promítají do spotřeby primární energie (zemní plyn, uhlí, biomasa, …) a významně přispívají ke snížení emisí CO₂, jakož i dalších pevných částic.

U větších sítí se nabízí možnost realizovat je jako hybridní síť, kde budou větší dimenze (DN150+) realizovány v předizolovaných ocelových trubkách a menší dimenze ve flexibilních plastových trubkách. Výhodou tohoto řešení je výrazná úspora provozních nákladů – ve srovnání s realizací v ocelových trubkách činí úspora v závislosti na volbě tloušťky izolace až 30–50 %, menší šířka výkopu, rychlejší instalace a méně spojů na trase.
Pro jednotlivé teplotní křivky jsme pak vyhodnotili životnost pro města Bratislava v roce 2006 a Poprad v roce 2012. Zaměřili jsme se na plastové předizolované trubky, které jsou rozdělené podle zatížení:

• standardní trubky PE-Xa – max. 95 °C/6 bar – 4 a 6 bar,
• termoplasticky zesílené trubky s aramidovým vláknem (TSMR),
• max. 115 °C/10 bar – 4, 6, 8 a 10 bar.

Tepelná stabilita (thermal stability) a dlouhodobá tepelná pevnost (long-term strength) byly vyhodnocovány během let pro podmínky s regulací teploty přiváděné vody po 1 hodině, 3 hodinách, 6 hodinách a 12 hodinách v závislosti na teplotě venkovního vzduchu.

Za vhodnou životnost potrubí jsme považovali to, pokud si plastové předizolované potrubí dokázalo uchovat svou tepelnou stabilitu (thermal stability) a dlouhodobou tepelnou pevnost (long-termstrength)více než 30 let. Těchto 30 let jsme považovali za minimální životnost pro infrastrukturu, přičemž se v reálném provozu daří dosahovat i delší životnosti, a proto ji považujeme za hraniční. Všechny údajejsou vypočteny s bezpečnostními koeficienty a skutečná životnost je vyšší.

Touto řešenou studií jsme chtěli důsledně zhodnotit plastové předizolované potrubí a jeho navazující životnost, která je rovněž přímo závislá na teplotě pracovní látky. Regulací výstupu teplonosné látky v závislosti na teplotě venkovního vzduchu je možné nastavit výstupní teplotu na nižší teplotní úroveň, a tím ušetřit energii na výrobu teplonosné pracovní látky a také snížit produkci CO₂ a zároveň zvýšit životnost plastového předizolovaného potrubí.

Článek byl připraven ve spolupráci s prof. Ing. Jánem Takácsem, PhD., z Katedry TZB SvF STU v Bratislavě. Podrobnější informace v článku publikovaném: 03/ 2023 Úspora tepla a CO₂ díky vhodnému výběru předizolovaného potrubí.

❑ firemní; Foto: JAGA Miro Pochyba