Cálculo de perdas de calor em redes térmicas
EXEMPLO
É interessante que, se a tubulação for isolada com uma camada equivalente ao diâmetro interno da tubulação, as perdas de calor por metro de tubulação para todos os diâmetros de DN15 a DN150 serão iguais!
O cálculo de perdas de calor em redes térmicas baseia-se na metodologia indicada na SNIP 2.04.14 Isolamento térmico de equipamentos e tubulações.
A metodologia para o cálculo de perdas de calor é aplicável a todas as tubulações cobertas pela SNIP 2.04.14, exceto para sistemas com temperaturas operacionais negativas.
O cálculo da magnitude das perdas de calor foi realizado usando a densidade normativa do fluxo de calor através da superfície isolada da tubulação. A metodologia utiliza dados tabulados de perdas de calor específicas por metro de tubo indicados na SNIP. As perdas de calor para diâmetros de tubulação e temperaturas do fluido térmico não indicados nas tabelas foram determinadas por métodos de interpolação e extrapolação.
As perdas de calor calculadas nas tubulações das redes térmicas são determinadas pela seguinte fórmula:
Q = q · l · k · b
q – valor normativo específico das perdas de calor por metro de tubo, W/m, à temperatura média do fluido térmico e ao número especificado de horas de operação por ano, determinado para cada diâmetro com base nos dados tabulados do SNIP 2.04.14;
k – coeficiente que leva em consideração as perdas de calor adicionais devido a suportes de tubulação e válvulas de fechamento, aceito de acordo com os dados tabulados;
b – coeficiente que leva em consideração a variação da densidade do fluxo de calor através da camada de isolamento de espuma de poliuretano (PPU), determinado de acordo com o SNIP 2.04.14;
l – comprimento do trecho da tubulação, m.
A temperatura do fluido térmico para o cálculo de perdas de calor em redes térmicas deve ser considerada da seguinte forma:
- temperatura média anual do fluido térmico – para redes operando continuamente;
- temperatura média do fluido térmico durante o período em que a temperatura média diária externa é inferior a 8°C – para redes térmicas que operam apenas durante a temporada de aquecimento.
As temperaturas calculadas nas redes térmicas de dois tubos com regulação qualitativa com base no gráfico de temperatura:
| Gráfico de temperatura | Temperaturas calculadas segundo o DBN V.2.5-39 Redes térmicas |
Temperaturas calculadas segundo o SNIP 2.04.14 Isolamento térmico |
|---|---|---|
| 180-70 | alimentação 110°C retorno 50°C |
alimentação 110°C retorno 50°C |
| 150-70 | alimentação 90°C retorno 50°C |
alimentação 90°C retorno 50°C |
| 130-70 | alimentação 65°C retorno 50°C |
- |
| 95-70 | alimentação 55°C retorno 50°C |
alimentação 65°C retorno 50°C |
| 80-50 | alimentação 50°C retorno 45°C |
- |
Em redes térmicas com regulação quantitativa, para o cálculo das perdas de calor utiliza-se a temperatura máxima na tubulação de alimentação e na tubulação de retorno 50°C.
Este cálculo não reflete as perdas de calor reais nas tubulações, mas apenas determina o valor normativo que não deve ser excedido se a espessura do isolamento térmico for escolhida de acordo com o SNIP especificado.
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