Трубы из полипропилена (PPR) для отопления снижают потери тепла за счет теплопроводности в 200 раз ниже, чем у стали, предварительно изолированные системы с пенополиуретаном (PUR) сокращают утечку энергии до 401 TP9T, а герметичные сварные соединения исключают поломку соединений. Для районных сетей, протяженностью в несколько километров, эти преимущества суммируются.
Каковы потребности системы централизованного теплоснабжения?
Система централизованного теплоснабжения обеспечивает подачу горячей воды из центральных теплостанций в здания по нескольким километрам подземных трубопроводов. Три фактора определяют выбор материалов:
- Для транспортировки на большие расстояния необходимы материалы, которые минимизируют трение и служат более 50 лет.
- Эксплуатация при высоких температурах от 70°C до 95°C со временем приводит к разрушению стандартных трубопроводов.
- Утечка тепла в землю приводит к потере дохода.
Металлические трубы подвергаются внутренней коррозии, покрываются накипью и проводят тепло наружу через стену. Труба из полипропилена (PPR) для горячей воды остается химически инертной, сохраняет гладкие внутренние поверхности и естественным образом препятствует передаче тепла.
SDR и толщина стенки
SDR — это отношение внешнего диаметра к толщине стенки. Меньшие значения означают более толстые стенки, более высокую грузоподъемность и лучшее тепловое демпфирование.
Компания DESO поставляет теплоносители SDR 6 и SDR 7.4 для централизованного теплоснабжения, способные выдерживать давление до 2,5 МПа.
| Значение SDR | Толщина стенки | Пропускная способность давления | Приложение |
| СДР 6 | Самый толстый | До 2,5 МПа (PN25) | магистрали высокого давления |
| SDR 7.4 | Толстый | До 2,0 МПа (PN20) | Стандартные линии электропередачи |
| СДР 11 | Середина | До 1,0 МПа (PN10) | Вторичное распределение |
Более толстые стенки замедляют передачу тепла через саму трубу. В сочетании с внешней изоляцией правильно подобранный SDR повышает эффективность всей сети.
Трехслойная предварительно изолированная конструкция
Крупномасштабное централизованное теплоснабжение предварительно изолированная труба из полипропилена (PPR) системы, а не голые трубы с теплоизоляцией, наносимой на месте. Сэндвич-конструкция состоит из трех компонентов:
- Внутренняя сервисная труба из PPR-CT или армированного стекловолокном материала, по которой подается горячая вода.
- Средний слой из жесткого пенополиуретана с закрытой ячеистой структурой 99%, теплопроводность которого составляет всего 0,024 Вт/мК.
- Внешняя оболочка из полиэтилена высокой плотности (HDPE) защищает от воздействия грунта, влаги и механических повреждений.
Предварительная изоляция, выполненная на заводе, снижает теплопотери до 401 TP9T по сравнению с методами, применяемыми на месте. Новые составы обеспечивают улучшение на 241 TP9T по сравнению с предыдущими поколениями на расстоянии до 250 метров. Эффективность изоляции, наносимой на месте, зависит от квалификации монтажника и погодных условий. Заводская изоляция обеспечивает одинаковые показатели на каждом метре.
ППР-КТ при высоких температурах
Стандартный PPR теряет прочность при температуре выше 70°C. В сетях, работающих при более высоких температурах, это ограничивает как диапазон рабочих температур, так и срок службы.
PPR-CT использует бета-нуклеацию для создания улучшенной кристаллической структуры. Материал сохраняет линейную кривую прочности до 95°C и выдерживает на 25% большее давление, чем стандартный PPR при той же температуре. Инженеры могут задавать меньшие диаметры без потери запаса прочности, что означает более быстрый поток и снижение затрат на материал.
Стекловолокно и термическое расширение
Стандартный полипропиленовый армированный волокном материал расширяется и сжимается при перепадах температуры, вызывая извилистость в траншеях и напряжение в стыках. Трубы DESO, армированные стекловолокном (GF-PPR) добавить слой стекловолокна, который режет линейное тепловое расширение Автор: 70%.
В сетях дальней связи это означает:
- Трубы остаются прямыми и сохраняют свои размеры на протяжении нескольких километров.
- Меньшее количество петель расширения требуется в сети.
- Снижены требования к опорным кронштейнам и упрощена процедура установки.
- Повышенная жесткость на горизонтальных участках, где стандартный PPR может провисать.
Расход и гидравлическая эффективность
Гладкая внутренняя поверхность трубок PPR позволяет трубкам 12-18% обеспечивать более высокую пропускную способность, чем стальным трубкам того же диаметра.
В стали с годами образуются минеральные отложения и развивается внутренняя коррозия, что приводит к увеличению трения. Затраты на перекачку растут, расход снижается, и в конечном итоге системе требуется химическая очистка от накипи или замена.
Трубы из полипропилена (PPR) для отопления сохраняют свою внутреннюю поверхность на протяжении 50 лет так же, как и в первый день эксплуатации. Отсутствие накипи, коррозии и снижения эффективности из-за ползучести.
Термосварные соединения поверх механических соединений
В металлических системах используются резьбовые соединения или сварка, и оба варианта являются потенциальными точками отказа, требующими постоянного контроля.
В технологии PPR используется сварка термическим плавлением. Труба и фитинг сплавляются на молекулярном уровне, образуя соединение, более прочное, чем сама труба. Нет резьбы, нет прокладок, нет сварных швов, которые могли бы растрескаться. Вся сеть становится единой непрерывной конструкцией без точек утечки, снижающих тепловую эффективность.
Вес и скорость монтажа
Предварительно изолированные панели из полипропилена весят на 371 тонну меньше, чем аналогичные стальные системы. Эта разница в весе заметна на протяжении всего проекта:
- Снижение стоимости доставки на сайт.
- Упрощенная погрузка и разгрузка без использования тяжелого подъемного оборудования.
- Более быстрое позиционирование в траншеях
- Меньшая нагрузка на несущие конструкции
Сварка плавлением выполняется на 401 тонну быстрее, чем сварка стали открытым пламенем, и позволяет избежать разрешений на проведение огневых работ и контроля пожарной безопасности, которые замедляют монтаж металлических конструкций. В некоторых проектах сообщается об экономии затрат на рабочую силу, приближающейся к 501 тонне по сравнению со сваркой стали.
Материальные и системные преимущества DESO
Компания DESO производит трубы из полипропилена, углеродистой стали и стекловолокна, специально предназначенные для систем централизованного теплоснабжения. Что отличает их систему от других:
- Первичное сырье от компаний Borealis и Hyosung обеспечивает стабильную текучесть расплава и долговременную гидростатическую прочность.
- Лабораторные испытания более чем 50 устройств подтверждают качество каждой партии перед отправкой.
- Трубы, фитинги и клапаны, поставляемые из одного и того же источника, имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения.
- Срок службы более 50 лет при непрерывной тепловой нагрузке при температурах до 95°C.
Системы, состоящие из компонентов от разных производителей, расширяются с разной скоростью и со временем нагружают соединения. Системы с одним производителем работают согласованно. Не требуется химическая обработка воды, не образуется накипь, коррозия не сокращает срок службы.
Устойчивое развитие и соответствие нормативным требованиям
PPR — это перерабатываемый термопластик с меньшим углеродным следом при производстве, чем у стали. В ведущих системах предварительной теплоизоляции используются расширительные агенты, не содержащие фреонов, такие как ECOMATE, для пенополиуретана, что соответствует требованиям Монреальского протокола.
Для проектов, ориентированных на получение сертификатов экологичного строительства или соответствие требованиям ESG, PPR предоставляет преимущества в оформлении документации, недоступные для металлических систем.
Сопоставление материалов с формированием сети
Системы централизованного теплоснабжения 4-го поколения работают при более низких температурах, обычно 70/40°C, для интеграции возобновляемых источников энергии, таких как тепловые насосы и солнечная тепловая энергия. Система PPR-CT поддерживает полную пропускную способность под давлением на этих уровнях, обеспечивая при этом эффективность, которая делает жизнеспособными низкотемпературные сети.
Для устаревших систем, работающих при высоких температурах (90°C и выше), армированный стекловолокном PPR-CT справляется с нагрузками, превосходя сталь по коррозионной стойкости и скорости монтажа.
Для проектов, в которых взвешиваются варианты материалов, это сравнение PPR и PPR-CT Разбирается, где каждый из них наиболее подходит.
Итог
Централизованное теплоснабжение приводит к убыткам из-за теплопотерь, гидравлического трения и протечек в соединениях. Трубы из полипропилена (PPR) для отопления решают все три проблемы: теплопроводность в 200 раз ниже, чем у стали, потери на разрыв при предварительной изоляции благодаря материалу 40%, гладкие поверхности, сохраняющие расход воды в течение десятилетий, и сварные соединения, которые не выходят из строя. Добавьте к этому экономию веса благодаря материалу 37%, более быструю установку благодаря материалу 40% и 50-летний срок службы, и материал окупится на протяжении всего срока службы сети.
