CC BY
22УДК 662.99
Сергеева А.В.
Бакалавр кафедры тепломассообменных процессов и установок ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ»
(Россия, г. Москва)
ПОТЕРИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ЧЕРЕЗ ИЗОЛЯЦИЮ И МЕРЫ ПО ИХ СОКРАЩЕНИЮ
Аннотация: в данной статье рассматриваются меры по сокращению потерь тепловой энергии через изоляцию.
Ключевые слова: тепловая изоляция, тепловой поток, тепловой расчет, тепловые сети, теплопровод, теплопроводность, термическое сопротивление, толщина теплоизоляционного слоя.
На потери теплопроводов надземной прокладки оказывают влияние: - температура теплоносителя;
- температура наружного воздуха;
- термическое сопротивление тепловой изоляции;
- термическое сопротивление теплоотдачи с наружной поверхности тепловой изоляции.
В общем случае в зависимости от подвижности наружной среды теплоотдача от поверхности теплопровода осуществляется следующими механизмами: - естественной конвекцией;
- вынужденная конвекция;
- совместным влиянием на теплоотдачу естественной и вынужденной конвекции (смешанная конвекция);
- излучением с поверхности в окружающую среду.
В учебно-методической литературе [1,2] и нормативных документах [3,4] используются различные подходы к заданию коэффициента теплоотдачи на поверхности теплопровода при расчетах тепловых потерь или проектирования тепловой изоляции теплопроводов. При передаче теплоносителя по тепловым сетям возникают потери энергии, которые связаны с охлаждением поверхности трубопроводов при контакте с окружающей средой, с утечками теплоносителя, с работой насосов для прокачки теплоносителя, а также с неоптимальными тепловыми и гидравлическими режимами работы сетей.
Для сокращения потерь теплоты в окружающую среду используют различные типы тепловой изоляции. Толщина изоляции может быть определена в результате технико-экономических расчетов. При этом на нее наложены определенные ограничения. Температура поверхности изолированного трубопровода, зависящая от толщины и теплопроводности изоляции, должна быть не выше 45 °С в рабочих помещениях и 60 °С в проходных каналах. На основании всех технических требований определяется минимальная толщина теплоизоляции. Целесообразность увеличения ее толщины определяется в результате технико-экономических расчетов.
Потери теплоты с поверхности трубопроводов определяются по-разному для различных случаев прокладки, и на эти потери при этом влияют температура воды в трубопроводе, теплопроводность и толщина слоя теплоизоляции, глубина залегания трубопровода, теплопроводность грунта и его температура на удалении от трубопровода. Поверхность неизолированных трубопроводов теряет теплоту в несколько раз интенсивнее, чем поверхность изолированных трубопроводов, поэтому восстановление разрушенного теплоизоляционного покрытия очень быстро окупается.
Главными энергосберегающими мероприятиями, уменьшающими потери теплоты с поверхности трубопроводов, являются
- изоляция неизолированных участков и восстановление целостности существующей теплоизоляции;
- восстановление целостности существующей гидроизоляции;
- нанесение покрытий, состоящих из новых теплоизоляционных материалов, либо использование трубопроводов с новыми типами теплоизоляционных покрытий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. М., «Энергия», 1975. -376 с.
Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: учебник для вузов / О.Л. Данилов, А.Б. Гаряев, И.В. Яковлев и др.; под ред. А.В. Клименко. - М.: Издательский дом МЭИ, 2010.
Свод правил СП 61.13330.2012. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003. Свод правил СП 41-103-2000. Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.
Sergeeva A.V.
Bachelor of the Department of Heat and Mass Transfer Processes and Installations National Research University MPEI (Russia, Moscow)
THERMAL ENERGY LOSSES THROUGH INSULATION AND REDUCTION MEASURES
Abstract: this article examines measures to reduce heat losses through insulation.
Keywords: thermal insulation, heat flux, heat calculation, heating networks, heat pipe, thermal conductivity, thermal resistance, thickness of the heat-insulating layer.
