belépés / regisztráció
2020. december 2. szerda
Aktuális lapszám

Gépészeti szigetelések optimális vastagsága

A gépészeti vezetékek gyakran minimális vastagságban szigeteltek, a szerelvények pedig nagyon sokszor szigetelés nélkül maradnak. A cikkben számításokkal, a költségek elemzésével szeretném alátámasztani a hőszigetelés fontosságát.

 

Németországi gyakorlat

A német energetikai rendelet, az EnEV (Energieeinsparverordnung) előírja az épületen belüli fűtési és HMV vezetékek, valamint szerelvényeik hőszigetelésének mértékét, azok hőveszteségének csökkentése érdekében.

táblázat

A szigetelés vastagsága 0,035 W/mK hővezetésű hőszigetelésre vonatkozik.

Amennyiben a szigetelés hővezetési tényezője ettől eltér, akkor az egyenértékű szigetelési vastagságot a szakma szabályai szerinti számítással kell meghatározni.

Amennyiben a fűtési rendszer vezetékei azonos tulajdonban levő fűtött helyiségekben, vagy azok elválasztó épületszerkezeteiben haladnak, valamint a hőleadást szabadon szerelt elzáró szerelvényekkel befolyásolni lehet, akkor nincs követelmény a hőszigetelés vastagságára. A HMV rendszerek 22 mm-nél kisebb belső átmérőjű melegvíz vezetékeire sem vonatkozik, ha azok nem részei a cirkulációs hálózatnak, illetve nincsenek elektromos kísérő fűtéssel ellátva.

Elméleti háttér

A vezeték hőátbocsátási tényezőjének számításánál figyelembe kell venni, hogy a felület, amelyen a hő távozik változó, ezért az egyes hővezetési ellenállások felülettel korrigáltak.

A cső hosszára vonatkoztatott hőátbocsátási tényező számítására vonatkozó összefüggés

képlet

Nézzük példaként egy 57x2,9 mm méretű varrat nélküli acélcső hőveszteségét, ha a pincében elhelyezett csőben 50 °C hőmérsékletű fűtési víz áramlik, és a környezeti hőmérséklet 10 °C. Most nem részletezzük a külső és belső hőátadási tényezők számítását. 0,7 m/s vízsebesség mellett αb=3460 W/m2K értékű belső tényezőt, és a hősugárzást is figyelembe véve a αk=12,2 W/m2K külső hőátadási tényezőt használunk. Az acél hővezetési tényezője λ=50 W/mK.

képlet

Ezt felhasználva a méterenkénti hőleadás:

képlet

Ha ezt a vezetéket 20 mm vastagságú, λ=0,038 W/mK hővezetési tényezőjű polietilén habszigeteléssel látjuk el, akkor a külső hőátadási tényező is változik a lecsökkent felületi hőmérséklet miatt. A számított értékek a következőképpen alakulnak:

képlet

Ha a fűtési idény hosszát n=180 nap/év-re vesszük, és azt tételezzük fel, hogy ezzel az átlagos vízhőmérséklettel napi τn=16 órán keresztül működik a rendszer, akkor a szigeteletlen vezeték éves hővesztesége:

képlet

Ha b=12,8 Ft/kWh fajlagos költségű földgázzal állítjuk elő a hőenergiát, és ηa=90% éves átlagos rendszer hatásfokkal számolunk, akkor az energia fajlagos költsége:

képlet

Így 1 m szigeteletlen vezeték hőveszteségének éves költsége:

képlet

Ugyanez a veszteség és költség a 20 mm szigetelésű vezetéknél:

képlet

A szigeteléssel méterenként 2936 Ft takarítható meg évente.

A szigetelés építési költségének becsléséhez egy szigetelések forgalmazásával és kivitelezésével foglalkozó ismerősöm segítségét kértem. A szigetelőanyag listaáras költsége 1094 Ft/m+ÁFA, a munkadíj pedig 490 Ft/m+ÁFA, tehát a teljes költség bruttó 2012Ft/m. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a szigetelés költsége az energia megtakarításból 0,7 év alatt térül meg.

Ez így önmagában nem túlságosan beszédes, ezért különböző csőméretekkel és szigetelés vastagságokkal megismételtem a számításokat.

Optimális szigetelési vastagság

Az 1. táblázat 3 különböző vastagságú polietilén szigetelés eredményeit mutatja be. A csövek méterenkénti hővesztesége mellett a szigetelés hatásfokát is feltüntettem.

táblázat

1 táblázat. Polietilén csőhéj szigetelésű csövek hővesztesége

A 2. táblázat az előzőekben vázolt feltételek mellett számított éves hőveszteséget és annak költségeit tartalmazza.

Táblázat

2. táblázat. Polietilén csőhéj szigetelésű csövek éves hővesztesége és annak költsége

3. táblázat. Polietilén csőhéj szigetelések nettó listaára

Amennyiben a szigetelés élettartamát 25 évre becsüljük és a létesítési költségek mellett a teljes időszak hőveszteség költségeit is figyelembe vesszük, akkor már beszédesebb eredményeket kapunk. A 4. táblázatban látható, hogy mindhárom csőméretnél a legnagyobb hőszigetelési vastagság mellett a legkevesebb ez a költség.

4. táblázat. Polietilén csőhéj szigetelésű csövek 25 éves bruttó költsége

Mivel a polietilén csőhéjak méretválasztéka korlátozott, ezért elvégeztem a számítást különböző vastagságú, alukasírozott szálas szigetelőanyagokkal is. Nem részletezem ismét a költségek számítását. Itt 480 Ft/m+ÁFA munkadíj mellett számoltam a hőszigetelés PVC lemez burkolásának költségeivel is, további 1136 Ft/m2+ÁFA anyagdíjjal és 1180 Ft/m2+ÁFA munkadíjjal. A számítások eredményeit az 5-7 táblázatok tartalmazzák.

5. táblázat. Szálas szigetelésű csövek hővesztesége

6. táblázat. Szálas szigetelésű csövek éves hővesztesége és annak költsége

7. táblázat. Szálas szigetelésű csövek 25 éves bruttó költsége

A 7. táblázat üres celláinak magyarázata az, hogy az adott csőméretnél ebben a vastagságban nem készül szigetelőanyag.

A 25 éves költségeket elemezve meglepő módon (vagy talán mégsem meglepetés?) a német rendeletben szereplő eredményekre jutottunk. Kissé eltér az 1”-os csőre kapott eredmény, nagyobb vastagság adódott, mint az ott javasolt 30 mm-es érték.

Összefoglalás

Természetesen tisztában vagyok azzal, hogy a számítások során átlagokat kellett felvenni, ezért azok értékei vitathatóak. Igyekeztem szándékosan alacsony hőmérsékleteket, alacsony energiaárakat, ugyanakkor listaáras termék és kivitelezési költségeket figyelembe venni.

Gyakran lehet olyan rendszerekkel találkozni, ahol egész éves üzem van, magasabbak a hőmérsékletek, magasabbak az energia költségek, ezért ezeknél még nagyobb szigetelési vastagságok adódnának optimális értékként. Fontosnak tartanám ezért, ha hazánkban is rendeletileg szabályoznák a csövek, berendezések szigetelési vastagságát.

A számításokhoz az általunk készített ISO-bau szigetelés kiválasztó programot használtam fel, mert azzal ezek a számítások egyszerűen végezhetőek el, és az itt taglaltak mellett még számos más kérdésre is választ találunk.

BAUMANN MIHáLY
adjunktus
PTE PMMK Épületgépészeti Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  Épületek vízhálózatának méretezése
  „Már a fűtés sem a régi” – szemléletváltás a fűtéstechnikában I.
  Bivalens rendszerek energiaarányának meghatározása
  Gőzüzemű hőcserélők szabályozása
  Tápszivattyúk kondenzátum szállítása
  Kondenzelvezetők sajátosságai

A szerzõ összes korábbi cikke >>

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam