10 legfontosabb dolog, amire a napkollektoros rendszerek kivitelezésekor ügyelni kell

6. Csővezeték hőszigetelése

A napkollektoros rendszerek megvalósítása során fontos, hogy a csővezeték hőszigetelésére is kellő figyelmet fordítsunk. Ha nem megfelelő anyagú, vagy nem elég vastag hőszigetelést alkalmazunk, akkor a csővezeték hővesztesége miatt a napkollektorok által megtermelt hőmennyiség jelentős részét, akár 20-30%-át is elveszíthetjük.

 

Követelmények és alkalmazható szigetelések

csőhéjA napkollektor köri csővezetéket a hőveszteségek csökkentése érdekében teljes terjedelmében, a külső és a belső térben egyaránt hőszigetelni kell. Az alkalmazott hőszigetelő anyagnak károsodás nélkül el kell viselnie a napkollektoros rendszer üresjárata utáni indulásakor fellépő igen magas hőmérsékletnek. 

Napkollektor köri csővezetékek hőszigetelésére elsősorban szintetikus kaucsuk (EPDM) anyagú habosított csőhéjak használhatók, melyek legalább 150°C-ot, rövid ideig 175°C-ot is károsodás nélkül elviselnek. Elsősorban belső téri csővezetékek hőszigetelésére üveg- vagy kőzetgyapot anyagú, alufóliával kasírozott csőhéjakat is használhatunk.

A csővezeték hőveszteségének meghatározása

Hőszigetelt cső hővesztesége az alábbi módon számítható (a szigetelés külső és belső oldali hőátadási ellenállásának elhanyagolásával):

hőveszteség számítása

ahol:

q: a cső hővesztesége [W/m]
tközeg: az áramló közeg hőmérséklete [°C]
tkülső: a cső körüli levegő hőmérséklete [°C]
λ: a hőszigetelés hővezetési tényezője [W/m.K]
Dszig: a hőszigetelés külső átmérője [m]
dcső: a csővezeték külső átmérője [m]

hőszigetelés diagrammA fenti képlet szerint számítható hőveszteséget a szemléletesség kedvéért grafikusan is ábrázoltuk. Az alábbi ábrán egy jellemzőnek tekinthető, 0,04 W/mK hővezetési tényezőjű anyaggal hőszigetelt csővezeték méterenkénti hővesztesége látható a szállított közeg és a környezeti levegő közötti hőmérséklet különbség, valamint a szigetelés vastagság és a csőátmérő viszonyának (s/d) függvényében.

Nézzünk egy példát! A szállított közeg hőmérséklete legyen 60°C, a környezeti levegő hőmérséklete pedig 10°C. A hőmérséklet különbség ekkor 50°C. A vizsgált csővezeték külső átmérője legyen 22 mm. Ha 9 mm vastag hőszigetelést alkalmazunk, akkor az s/d viszonyszám 9/22=0,4, ekkor a hőveszteség 21 W/m. Ha viszont a csővezeték átmérőjével azonos, 22 mm vastag hőszigetelést alkalmazunk, akkor s/d=1, a hőveszteség pedig már csak 11 W/m.

Milyen vastag hőszigetelést alkalmazzunk?


A napkollektoros rendszerek hőszigetelésének vastagságát az alábbi szempontok szerint célszerű meghatározni:

  • Ha a csővezeték átmérőjénél lényegesen vékonyabb hőszigetelést alkalmazunk, akkor a hőveszteség mértéke nagyon magas, elérheti a napkollektorokkal hasznosított hőmennyiség 20-30 százalékát is.
  • A csővezeték átmérőjénél lényegesen vastagabb szigetelés alkalmazása már nem eredményez számottevő energia megtakarítást.

csőszigetelés vastagsága

Fentiekkel egybehangzóan a szakirodalomban általában az alábbi javasolt hőszigetelés vastagságokat találjuk:

 

 

Egyéb követelmények a hőszigetelésekkel szemben

helytelen csőszigetelés

A megfelelő vastagság mellet fontos az is, hogy a napkollektoros rendszerben alkalmazott hőszigetelés időjárás és hőálló legyen. Az épületgépészetben általánosan alkalmazott habosított anyagú hőszigetelések többsége a napkollektoros rendszerekben nem megfelelő, mert a magas hőmérséklet hatására összezsugorodnak, sőt leolvadnak a csőről. 
helyes szigetelésÜgyelni kall arra is, hogy a külső térben vezetett csövek hőszigetelése víz és párazáró legyen, és anyagukat a Nap UV-sugárzása se tegye tönkre. Sőt, gondolni kell a madarakra és a rágcsáló állatokra is, akik előszeretettel csipegetik, vagy rágják meg a habosított szigetelőanyagokat. Ezért a kültéri hőszigetelést mindig el kell látni megfelelő mechanikai védelmet biztosító külső burkolattal is. Ez lehet fémszál erősítésű szövet, hagyományos alumínium, vagy rozsdamentes acél lemezburkolat, vagy újabban több rétegű, alumínium bevonatú műanyag fóliából készült keményhéjalás is.

 

Ajánló




Új online szakfolyóirat!
 
1. szám


 
2. szám 


 

 
3. szám