Ống PR trong hệ thống sưởi ấm khu vực: Giảm tổn thất nhiệt trong quá trình truyền tải đường dài

Ống PPR dùng cho hệ thống sưởi giúp giảm thất thoát nhiệt nhờ độ dẫn nhiệt chỉ bằng 1/200 so với thép, hệ thống cách nhiệt sẵn với lớp xốp PUR giúp giảm thất thoát năng lượng lên đến 40%, và các mối nối hàn kín giúp loại bỏ các mối nối bị lỗi. Đối với các mạng lưới khu vực trải dài hàng km, những lợi ích này sẽ cộng dồn lại.

Nhu cầu của hệ thống sưởi ấm khu vực

Hệ thống sưởi ấm khu vực vận chuyển nước nóng từ các nhà máy trung tâm đến các tòa nhà thông qua hệ thống đường ống ngầm dài vài kilomet. Ba điều kiện định hình việc lựa chọn vật liệu:

• Vận chuyển đường dài cần những vật liệu có khả năng giảm thiểu ma sát và có độ bền trên 50 năm.
• Việc vận hành ở nhiệt độ cao từ 70°C đến 95°C sẽ làm hư hỏng đường ống tiêu chuẩn theo thời gian.
• Lượng nhiệt thất thoát xuống đất là doanh thu bị mất.

Ống kim loại bị ăn mòn bên trong, đóng cặn và dẫn nhiệt ra ngoài qua thành ống. Ống nước nóng bằng nhựa PPR giữ được tính trơ về mặt hóa học, giữ cho bề mặt bên trong nhẵn mịn và chống truyền nhiệt một cách tự nhiên.

SDR và độ dày thành

SDR là tỷ lệ giữa đường kính ngoài và độ dày thành. Giá trị càng thấp thì thành càng dày, khả năng chịu áp suất càng cao và khả năng cách nhiệt càng tốt.

DESO cung cấp SDR 6 và SDR 7.4 cho hệ thống sưởi ấm khu vực, xử lý áp suất lên đến 2,5 MPa.

Thành ống dày hơn làm chậm quá trình truyền nhiệt qua chính đường ống. Kết hợp với lớp cách nhiệt bên ngoài, SDR phù hợp sẽ giúp tăng hiệu quả trên toàn mạng lưới.

Cấu trúc cách nhiệt ba lớp

Sử dụng hệ thống sưởi ấm khu vực quy mô lớn ống PPR cách nhiệt sẵn Hệ thống này sử dụng các đường ống trần thay vì ống có lớp cách nhiệt được thi công tại chỗ. Cấu trúc dạng sandwich gồm ba thành phần:

• Ống dẫn nước nóng bên trong được làm từ vật liệu PPR-CT hoặc sợi thủy tinh gia cường.
• Lớp giữa là bọt polyurethane cứng với cấu trúc tế bào kín 99%, độ dẫn nhiệt thấp tới 0,024 W/mK.
• Lớp vỏ ngoài bằng HDPE bảo vệ khỏi tác động của đất, độ ẩm và hư hại cơ học.

Lớp cách nhiệt được thi công sẵn tại nhà máy giúp giảm thất thoát nhiệt lên đến 40% so với phương pháp thi công tại công trường. Các công thức mới hơn mang lại hiệu quả cải thiện 24% so với các thế hệ trước trên khoảng cách 250 mét. Hiệu quả cách nhiệt thi công tại công trường phụ thuộc vào kỹ năng của người lắp đặt và điều kiện thời tiết. Thi công tại nhà máy đảm bảo hiệu suất đồng nhất trên từng mét.

PPR-CT ở nhiệt độ cao

Vật liệu PPR tiêu chuẩn sẽ mất hiệu lực khi nhiệt độ trên 70°C. Đối với các mạng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, điều này sẽ giới hạn cả phạm vi hoạt động và tuổi thọ.

PPR-CT sử dụng phương pháp tạo nhân beta. Để tạo ra cấu trúc tinh thể được cải tiến. Vật liệu này duy trì đường cong độ bền tuyến tính lên đến 95°C và chịu được áp suất cao hơn 25% so với PPR tiêu chuẩn ở cùng nhiệt độ. Các kỹ sư có thể chỉ định đường kính nhỏ hơn mà không làm giảm biên độ an toàn, điều này có nghĩa là dòng chảy nhanh hơn và chi phí vật liệu thấp hơn.

Sợi thủy tinh và sự giãn nở nhiệt

Ống PPR tiêu chuẩn giãn nở và co lại theo sự thay đổi nhiệt độ, gây ra hiện tượng uốn lượn trong rãnh và ứng suất tại các mối nối. Ống gia cường bằng sợi thủy tinh của DESO (GF-PPR) thêm một lớp sợi thủy tinh cắt sự giãn nở nhiệt tuyến tính bởi 70%.

Trên các mạng đường dài, điều đó có nghĩa là:

• Các ống vẫn thẳng và giữ nguyên kích thước ổn định trên quãng đường dài nhiều ki-lô-mét.
• Giảm số lượng vòng mở rộng cần thiết trên toàn mạng.
• Giảm thiểu yêu cầu về giá đỡ và độ phức tạp khi lắp đặt.
• Độ cứng tốt hơn trên các đoạn nằm ngang, nơi mà tấm PPR tiêu chuẩn có thể bị chùng xuống.

Lưu lượng và hiệu suất thủy lực

Ống PPR có lòng trơn cho phép lưu lượng dòng chảy cao hơn so với ống thép cùng đường kính (12-18%).

Thép tích tụ cặn khoáng và bị ăn mòn bên trong, làm tăng ma sát theo thời gian. Chi phí bơm tăng, lưu lượng giảm, và cuối cùng hệ thống cần được tẩy cặn bằng hóa chất hoặc thay thế.

Ống PPR dùng cho hệ thống sưởi giữ nguyên diện tích bề mặt bên trong như lúc mới mua, sau 50 năm sử dụng. Không đóng cặn, không ăn mòn, không giảm hiệu suất do hao mòn dần.

Các mối nối hàn nhiệt trên các kết nối cơ khí

Các hệ thống kim loại sử dụng các mối nối ren hoặc mối hàn, cả hai đều là những điểm tiềm ẩn nguy cơ gây hỏng hóc cần được kiểm tra thường xuyên.

PPR sử dụng phương pháp hàn nhiệt nóng chảy. Ống và phụ kiện nóng chảy với nhau ở cấp độ phân tử tạo thành một liên kết bền hơn cả chính ống. Không có ren, không có gioăng, không có mối hàn nào bị nứt. Toàn bộ mạng lưới trở thành một cấu trúc liên tục không có điểm rò rỉ nào làm giảm hiệu suất cách nhiệt.

Trọng lượng và tốc độ lắp đặt

Tấm PPR cách nhiệt sẵn có trọng lượng nhẹ hơn tới 371 tấn so với các hệ thống thép tương đương. Sự khác biệt về trọng lượng này thể hiện rõ trong suốt dự án:

• Giảm chi phí vận chuyển đến địa điểm
• Dễ dàng thao tác hơn mà không cần thiết bị nâng hạ hạng nặng.
• Định vị nhanh hơn trong chiến hào
• Giảm áp lực lên các cấu trúc đỡ

Hàn nhiệt nóng chảy nhanh hơn 40% so với hàn thép bằng ngọn lửa trần và không cần giấy phép làm việc nóng cũng như giám sát phòng cháy chữa cháy, những yếu tố làm chậm quá trình lắp đặt kim loại. Một số dự án báo cáo tiết kiệm chi phí nhân công lên tới gần 50% so với hàn thép.

Lợi thế về vật liệu và hệ thống của DESO

DESO sản xuất các loại ống PPR-CT và ống gia cường bằng sợi thủy tinh chuyên dụng cho hệ thống sưởi ấm khu vực. Điều làm nên sự khác biệt của hệ thống này là:

• Nguyên liệu thô nguyên chất từ Borealis và Hyosung đảm bảo dòng chảy nóng chảy ổn định và độ bền thủy tĩnh lâu dài.
• Việc kiểm tra trong phòng thí nghiệm trên hơn 50 thiết bị giúp xác thực từng lô hàng trước khi xuất xưởng.
• Ống, phụ kiện và van từ cùng một nguồn có hệ số giãn nở nhiệt giống nhau.
• Tuổi thọ sử dụng hơn 50 năm dưới tải nhiệt liên tục ở nhiệt độ lên đến 95°C.

Các hệ thống hỗn hợp từ các nhà sản xuất khác nhau sẽ giãn nở với tốc độ khác nhau và gây ứng suất lên các mối nối theo thời gian. Hệ thống từ một nguồn duy nhất thì hoạt động đồng bộ. Không cần xử lý nước bằng hóa chất, không đóng cặn bên trong, không bị ăn mòn làm giảm tuổi thọ.

Ống PP-RCT

Ống PP-RCT được sản xuất bằng nguyên liệu PP-R 100 cao cấp mang lại độ bền vượt trội, khả năng cách nhiệt, chịu nhiệt và chịu áp suất.

Xem sản phẩm

Tính bền vững và sự tuân thủ

PPR là một loại nhựa nhiệt dẻo có thể tái chế với lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất thấp hơn so với thép. Các hệ thống cách nhiệt tiên tiến sử dụng chất phụ gia giãn nở không chứa CFC như ECOMATE cho bọt polyurethane, phù hợp với các yêu cầu của Nghị định thư Montreal.

Đối với các dự án hướng đến chứng nhận công trình xanh hoặc tuân thủ ESG, PPR cung cấp những lợi thế về tài liệu mà hệ thống kim loại không thể sánh kịp.

Phù hợp giữa vật liệu và thế hệ mạng.

Hệ thống sưởi ấm khu vực thế hệ thứ 4 hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, thường là 70/40°C, để tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo như bơm nhiệt và năng lượng mặt trời. PPR-CT duy trì công suất áp suất tối đa ở mức nhiệt độ này đồng thời mang lại hiệu quả giúp mạng lưới nhiệt độ thấp hoạt động hiệu quả.

Đối với các hệ thống cũ có nhiệt độ cao từ 90°C trở lên, ống PPR-CT gia cường bằng sợi thủy tinh có thể chịu được ứng suất đồng thời vượt trội hơn thép về khả năng chống ăn mòn và tốc độ lắp đặt.

Đối với các dự án đang cân nhắc các lựa chọn vật liệu, điều này So sánh PPR với PPR-CT Phân tích chi tiết từng trường hợp phù hợp nhất.

Tóm lại

Hệ thống sưởi ấm khu vực bị thất thoát nhiệt, ma sát thủy lực và rò rỉ ở các mối nối. Ống PPR dùng cho hệ thống sưởi ấm giải quyết được cả ba vấn đề này: độ dẫn nhiệt chỉ bằng 1/200 so với thép, lớp cách nhiệt sẵn giúp giảm tổn thất nhiệt, bề mặt nhẵn giữ được lưu lượng nước trong nhiều thập kỷ và các mối nối hàn không bị hỏng. Thêm vào đó là trọng lượng nhẹ hơn, lắp đặt nhanh hơn và tuổi thọ 50 năm, vật liệu này sẽ hoàn vốn trong suốt vòng đời của mạng lưới.