CALCULUL PIERDERILOR DE CALDURA ALE CONDUCTELOR POZATE SUBTERAN IN CANALE TERMICE

Pentru calculul pierderilor de caldura ale conductelor pozate subteran in canale sunt necesare urmatoarele date de baza : Diametrul conductelor; Dimensiunile canalului termic; Adancimea de pozare, h a canalului subteran, in m; Grosimea izolatiei termice a fiecareia din conducte; Starea izolatiei; Temperatura la suprafata solului, ts; Natura solului, λs; Lungimea traseului de conducte.

Se determina succesiv:

1. diametrul echivalent al canalului termic pentru suprafata exterioara si interioara :

[m]

unde:Se(i)- suprafata sectiunii transversale exterioare (interioare) a canalului;Pe(i)- perimetrul sectiunii transversale exterioare (interioare) a canalului;

2. coeficientul de conductivitate termica a izolatiei λiz, se apreciaza temperatura medie a stratului izolant pentru fiecare din cele doua conducte : tmiz1, tmiz2, pentru care se determina λiz ;

3. coeficientul global de transfer termic de la agentul termic la aerul din canal :

[W/mK]

unde :Deiz- diametrul exterior al conductei izolate, in m;De- diametrul exterior al conductei utile, in m;αc- coeficientul de transfer termic prin convectie de la suprafata izolatiei la

aerul din interiorul canalului, in W/m2K (αc=10.5 W/ m2K).

4. rezistanta termica a aerului din canalul termic (la peretele canalului):

[mK/W]

5. rezistenta termica a solului :

[mK/W]

unde :λsol=1.2 [W/mK]

6. rezistenta termica a canalului:

unde :λb-conductivitatea termica a betonului din care este realizat canalul termic;λb=1.27 [W/mK]

7. rezistenta termica a sistemului canal termic-sol :R0=Rac+Rc+Rsol [mK/W]

8. temperatura aerului in canal :

[0C]

unde :R1,R2- sunt rezistentele la transfer termic ale conductelor 1 si 2, calculate mai sus ;t1,t2- temperaturile medii ale agentilor termici ;tsol- temperatura la suprafata solului.

9. pierderile de caldura specifice Δq, pentru fiecare conducta :Δq1,2=k*(t1,2-tc)(1+β) [W/m]

10. pierderile specifice totale :Δq= Δq1+ Δq2 [W/m]

11. Pierderea totala de caldura pentru tronsonul de conducte avand lungimea L :ΔQ=Δq*L [W]

CALCULUL PIERDERILOR DE CALDURA ALE CONDUCTELOR MONTATE DIRECT IN PAMANT

Pentru calculul pierderilor de caldura specifice, pentru conducte preizolate montate direct in pamant, sau folosit urmatoarele relatii :

[W/m]

unde coeficientul global de transfer termic de la agentul termic la suprafata solului, k, se calculeaza cu relatia :

[W/mK]

in care:

Diz, Dem- diametrul interior, exterior al mantalei de protectie a conductei preizolate, in m;d, D- diametrul interior, exterior al conductei (diametrul exterior al conductei este considerat egal cu diametrul interior al mantalei de protectie), in m;λiz- conductivitatea termica a izolatiei (din polyuretan), in W/mK;λm- conductivitatea termica a mantalei protectoare (din P.V.C.), in W/mK; pentru izolatie din polyuretan la temperatura medie tmiz=500C si densitatea ρP.U.R.=80-90 kg/m3 rezulta λiz=0.027 [W/mK].

Rezistanta termica a solului se determina astfel : Pentru h/Dem<2 :

[mK/W]

Pentru h/Dem>2 :

[mK/W]

unde :h- adancimea de pozare, in m;λs- conductivitatea termica a solului, in W/mK.

Se calculeaza rezistenta la transfer datorata influentei reciproce a celor doua conducte :

[mK/W]

unde :b- distanta intre axele celor doua conducte masurata pe orizontala, in m.

Se determina un coeficient de corectie (impus de influenta reciproca a celor doua conducte) :

Se calculeaza pierderile specifice de caldura corecteta pentru fiecare din cele doua conducte (tinand seama de influenta reciproca a conductelor), cu urmatoarele relatii de calcul :

[W/m]

[W/m]