ท่อ PPR สำหรับระบบทำความร้อนช่วยลดการสูญเสียความร้อนผ่านการนำความร้อนได้ต่ำกว่าเหล็กถึง 1/200 เท่า ระบบหุ้มฉนวนสำเร็จรูปด้วยโฟม PUR ช่วยลดการสูญเสียพลังงานได้มากถึง 40% และข้อต่อแบบหลอมละลายที่ป้องกันการรั่วซึมช่วยขจัดปัญหาการเชื่อมต่อที่ล้มเหลว สำหรับเครือข่ายระดับเขตที่ครอบคลุมหลายกิโลเมตร ประโยชน์เหล่านี้จะสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ.
ความต้องการของระบบทำความร้อนส่วนกลาง
ระบบทำความร้อนส่วนกลางส่งน้ำร้อนจากโรงผลิตน้ำร้อนส่วนกลางไปยังอาคารต่างๆ ผ่านท่อใต้ดินยาวหลายกิโลเมตร โดยมีปัจจัยสามประการที่ส่งผลต่อการเลือกใช้วัสดุ:
- การขนส่งทางไกลต้องการวัสดุที่ลดแรงเสียดทานให้น้อยที่สุดและใช้งานได้นานกว่า 50 ปี
- การใช้งานที่อุณหภูมิสูงระหว่าง 70°C ถึง 95°C จะทำให้ท่อมาตรฐานเสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา
- ความร้อนที่รั่วไหลลงสู่พื้นดินหมายถึงรายได้ที่สูญเสียไป
ท่อโลหะจะเกิดการกัดกร่อนจากภายใน เกิดคราบตะกรัน และนำความร้อนออกสู่ภายนอกผ่านผนัง ในขณะที่ท่อ PPR สำหรับน้ำร้อนจะคงสภาพทางเคมี ไม่ทำปฏิกิริยากับพื้นผิวภายใน และต้านทานการถ่ายเทความร้อนได้โดยธรรมชาติ.
ค่า SDR และความหนาของผนัง
SDR คืออัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนัง ตัวเลขที่ต่ำกว่าหมายถึงผนังที่หนากว่า ความสามารถในการรับแรงดันที่สูงกว่า และการลดทอนความร้อนที่ดีกว่า.
DESO จัดจำหน่าย SDR 6 และ SDR 7.4 สำหรับระบบทำความร้อนส่วนกลาง ซึ่งรองรับแรงดันได้สูงสุดถึง 2.5 MPa.
| ค่า SDR | ความหนาของผนัง | ความจุแรงดัน | แอปพลิเคชัน |
| เอสดีอาร์ 6 | หนาที่สุด | สูงสุด 2.5 MPa (PN25) | ท่อประปาแรงดันสูงประจำเขต |
| เอสดีอาร์ 7.4 | หนา | สูงสุด 2.0 MPa (PN20) | สายส่งมาตรฐาน |
| เอสดีอาร์ 11 | ปานกลาง | สูงสุด 1.0 MPa (PN10) | การจัดจำหน่ายขั้นที่สอง |
ผนังที่หนาขึ้นจะช่วยชะลอการถ่ายเทความร้อนผ่านตัวท่อเอง เมื่อรวมกับฉนวนภายนอกแล้ว ระบบ SDR ที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทั่วทั้งเครือข่าย.
โครงสร้างฉนวนสำเร็จรูปสามชั้น
การใช้ระบบทำความร้อนส่วนกลางขนาดใหญ่ ท่อ PPR หุ้มฉนวนสำเร็จรูป ระบบท่อแบบแซนด์วิช แทนที่จะใช้ท่อเปลือยที่มีฉนวนหุ้มที่ติดตั้งภายหลัง โครงสร้างแบบแซนด์วิชประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วน:
- ท่อบริการภายในทำจาก PPR-CT หรือวัสดุเสริมใยแก้วสำหรับลำเลียงน้ำร้อน
- ชั้นกลางเป็นโฟมโพลียูรีเทนแข็งที่มีโครงสร้างเซลล์ปิด 99% มีค่าการนำความร้อนต่ำเพียง 0.024 วัตต์/เมตร-เคลวิน
- ชั้นนอกทำจาก HDPE ป้องกันแรงกดจากดิน ความชื้น และความเสียหายทางกล
การติดตั้งฉนวนกันความร้อนจากโรงงานช่วยลดการสูญเสียความร้อนได้มากถึง 40% เมื่อเทียบกับวิธีการติดตั้งในสถานที่จริง สูตรใหม่ล่าสุดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 24% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้าในระยะทาง 250 เมตร การติดตั้งฉนวนกันความร้อนในสถานที่จริงจะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันไปตามทักษะของผู้ติดตั้งและสภาพอากาศ แต่การติดตั้งจากโรงงานให้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอทุกเมตร.
PPR-CT ที่อุณหภูมิสูง
PPR มาตรฐานจะสูญเสียความแข็งแรงเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 70 องศาเซลเซียส สำหรับเครือข่ายที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น จะเป็นการจำกัดทั้งช่วงการทำงานและอายุการใช้งาน.
PPR-CT ใช้กระบวนการสร้างนิวเคลียสเบต้า เพื่อสร้างโครงสร้างผลึกที่ดียิ่งขึ้น วัสดุนี้คงความแข็งแรงเชิงเส้นได้ถึง 95°C และทนแรงดันได้สูงกว่า PPR มาตรฐานที่อุณหภูมิเดียวกัน วิศวกรสามารถกำหนดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลงได้โดยไม่สูญเสียระยะปลอดภัย ซึ่งหมายถึงการไหลที่เร็วขึ้นและต้นทุนวัสดุที่ต่ำลง.
ไฟเบอร์กลาสและการขยายตัวทางความร้อน
ท่อ PPR มาตรฐานจะขยายและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ทำให้เกิดการบิดงอในร่องและเกิดความเครียดที่ข้อต่อ ท่อเสริมใยแก้วของ DESO (จีเอฟ-พีพีอาร์) เพิ่มชั้นใยแก้วที่ช่วยลด การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น โดย 70%.
ในเครือข่ายโทรคมนาคมทางไกล นั่นหมายถึง:
- ท่อยังคงตรงและมีขนาดคงที่ตลอดระยะทางหลายกิโลเมตร
- ลดจำนวนลูปขยายที่จำเป็นทั่วทั้งเครือข่าย
- ลดความต้องการโครงยึดและขั้นตอนการติดตั้งที่ซับซ้อนลง
- มีความแข็งแรงทนทานกว่าในแนวราบ ซึ่ง PPR มาตรฐานอาจหย่อนยานได้
อัตราการไหลและประสิทธิภาพทางไฮดรอลิก
พื้นผิวเรียบของท่อ PPR ช่วยให้มีอัตราการไหลสูงกว่าท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน (รุ่น 12-18%).
เหล็กกล้าจะเกิดคราบแร่ธาตุและการกัดกร่อนภายใน ซึ่งทำให้แรงเสียดทานเพิ่มขึ้นทุกปี ค่าใช้จ่ายในการสูบน้ำสูงขึ้น อัตราการไหลลดลง และในที่สุดระบบก็จำเป็นต้องทำการขจัดคราบตะกรันด้วยสารเคมีหรือเปลี่ยนใหม่.
ท่อ PPR สำหรับระบบทำความร้อนยังคงรักษาพื้นผิวภายในให้เหมือนเดิมแม้ผ่านไป 50 ปีแล้วก็ตาม ไม่มีคราบตะกรัน ไม่มีสนิม และไม่มีประสิทธิภาพลดลงเรื่อยๆ.
ข้อต่อแบบหลอมรวมดีกว่าข้อต่อแบบกลไก
ระบบโครงสร้างโลหะใช้ข้อต่อแบบเกลียวหรือการเชื่อม ซึ่งทั้งสองแบบเป็นจุดที่อาจเกิดความเสียหายได้และจำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง.
PPR ใช้การเชื่อมแบบหลอมรวมด้วยความร้อน ท่อและข้อต่อจะหลอมรวมกันในระดับโมเลกุล กลายเป็นพันธะที่แข็งแรงกว่าตัวท่อเอง ไม่มีเกลียว ไม่มีปะเก็น ไม่มีรอยเชื่อมที่จะแตกร้าว เครือข่ายทั้งหมดกลายเป็นโครงสร้างต่อเนื่องชิ้นเดียวโดยไม่มีจุดรั่วซึมที่จะทำให้ประสิทธิภาพทางความร้อนลดลง.
น้ำหนักและความเร็วในการติดตั้ง
แผ่น PPR ที่มีฉนวนกันความร้อนสำเร็จรูปมีน้ำหนักเบากว่าระบบเหล็กที่มีขนาดเทียบเท่ากันถึง 371 ตัน ความแตกต่างของน้ำหนักนี้เห็นได้ชัดเจนตลอดทั้งโครงการ:
- ลดต้นทุนการขนส่งไปยังสถานที่
- เคลื่อนย้ายได้ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ยกของหนัก
- การวางตำแหน่งในสนามเพลาะที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
- ลดภาระต่อโครงสร้างรองรับ
การเชื่อมแบบหลอมรวมความร้อนช่วยให้การติดตั้ง 40% เร็วกว่าการเชื่อมเหล็กด้วยเปลวไฟ และไม่ต้องขอใบอนุญาตทำงานที่ต้องใช้ความร้อนและไม่ต้องเฝ้าระวังไฟ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการติดตั้งโลหะ โครงการบางโครงการรายงานว่าสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานได้ใกล้เคียงกับการติดตั้ง 50% เมื่อเทียบกับการใช้เหล็ก.
ข้อได้เปรียบด้านวัสดุและระบบของ DESO
DESO ผลิตท่อ PPR-CT และท่อเสริมใยแก้วโดยเฉพาะสำหรับระบบทำความร้อนส่วนกลาง สิ่งที่ทำให้ระบบของพวกเขาแตกต่างออกไป:
- วัตถุดิบใหม่จาก Borealis และ Hyosung ช่วยให้การไหลของโลหะหลอมเหลวสม่ำเสมอและมีความแข็งแรงต่อแรงดันน้ำในระยะยาว
- การทดสอบในห้องปฏิบัติการกับอุปกรณ์มากกว่า 50 ชิ้น ช่วยตรวจสอบความถูกต้องของสินค้าทุกชุดก่อนจัดส่ง
- ท่อ ข้อต่อ และวาล์วจากแหล่งผลิตเดียวกันจะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เหมือนกัน
- อายุการใช้งานมากกว่า 50 ปี ภายใต้ภาระความร้อนต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงถึง 95°C
ระบบที่ผลิตจากวัสดุผสมจากผู้ผลิตหลายรายจะขยายตัวในอัตราที่แตกต่างกันและทำให้เกิดแรงกดต่อข้อต่อมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนระบบที่ผลิตจากแหล่งเดียวจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีในการบำบัดน้ำ ไม่มีคราบตะกรันภายใน และไม่มีการกัดกร่อนที่ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง.
ความยั่งยืนและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
PPR เป็นเทอร์โมพลาสติกที่รีไซเคิลได้และมีปริมาณการปล่อยคาร์บอนจากการผลิตต่ำกว่าเหล็ก ระบบฉนวนกันความร้อนชั้นนำใช้สารขยายตัวที่ปราศจาก CFC เช่น ECOMATE สำหรับโฟมโพลียูรีเทน ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดของพิธีสารมอนทรีออล.
สำหรับโครงการที่มุ่งเป้าไปที่การได้รับการรับรองอาคารสีเขียวหรือการปฏิบัติตามมาตรฐาน ESG นั้น PPR มีข้อได้เปรียบด้านเอกสารที่ระบบโลหะไม่สามารถเทียบได้.
การจับคู่เนื้อหาให้เข้ากับการสร้างเครือข่าย
ระบบทำความร้อนส่วนกลางรุ่นที่ 4 ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า โดยทั่วไปอยู่ที่ 70/40°C เพื่อบูรณาการแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ปั๊มความร้อนและพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ PPR-CT รักษาความสามารถในการจ่ายแรงดันเต็มที่ในระดับเหล่านี้ ในขณะเดียวกันก็มอบประสิทธิภาพที่ทำให้เครือข่ายอุณหภูมิต่ำสามารถใช้งานได้อย่างยั่งยืน.
สำหรับระบบเก่าที่ใช้งานในอุณหภูมิสูง 90°C ขึ้นไป วัสดุ PPR-CT เสริมใยแก้วสามารถรับแรงกดดันได้ดีกว่าเหล็ก ทั้งในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและความเร็วในการติดตั้ง.
สำหรับโครงการที่กำลังพิจารณาตัวเลือกวัสดุต่างๆ นี่คือ... การเปรียบเทียบ PPR กับ PPR-CT อธิบายว่าแต่ละอย่างเหมาะสมกับสถานการณ์ใดบ้าง.
สรุปแล้ว
ระบบทำความร้อนส่วนกลางสูญเสียเงินไปกับการสูญเสียความร้อน การไหลของของเหลวที่ช้า และรอยต่อที่รั่วซึม ท่อ PPR สำหรับระบบทำความร้อนสามารถแก้ปัญหาทั้งสามอย่างนี้ได้: ค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเหล็กถึง 1/200 เท่า ฉนวนกันความร้อนที่ช่วยลดการสูญเสียด้วยวัสดุ 40% พื้นผิวเรียบที่ช่วยรักษาอัตราการไหลได้นานหลายทศวรรษ และรอยต่อแบบหลอมรวมที่ไม่เสียหาย เมื่อรวมกับการประหยัดน้ำหนักของวัสดุ 37% การติดตั้งที่รวดเร็วกว่าของวัสดุ 40% และอายุการใช้งาน 50 ปี วัสดุนี้จึงคุ้มค่าตลอดอายุการใช้งานของเครือข่ายทั้งหมด.
