Jak dobrać grubość izolacji do instalacji HVAC?
Grubość izolacji do instalacji HVAC
Przepisy dotyczące projektowania instalacji HVAC są co jakiś czas nowelizowane, ale nadal nie precyzują w dokładny sposób wszystkich zagadnień. Jedną z kwestii, która budzi niekiedy wątpliwości projektantów i wykonawców, jest izolacja termiczna elementów instalacji grzewczych, wentylacyjnych czy klimatyzacyjnych. Na jakiej podstawie ustalić, jak grube powinny być izolacje techniczne kanałów i urządzeń?
Załącznik nr 2 do obowiązujących Warunków Technicznych określa graniczne wymagania, jakie powinny spełniać izolacje techniczne przewodów rurowych w instalacjach centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej oraz instalacjach chłodu i ogrzewania powietrznego. Mimo, iż przepisy w tym zakresie zostały znowelizowane odpowiednio w 2017 i w 2021 roku, to brakuje w nich konkretnych informacji dotyczących prawidłowej grubości izolacji elementów instalacji HVAC. Problematyczne dla projektantów i wykonawców jest przede wszystkim to, w jakiej temperaturze współczynnik lambda powinien wynosić 0,035 W/mK.
– Wysokość temperatury w jakiej powinna być badana lambda materiału izolacyjnego reguluje norma PN-B-02421:2000 „Ogrzewnictwo i ciepłownictwo – Izolacja cieplna przewodów, armatury i urządzeń – Wymagania i badania odbiorcze”, wedle której lambda izolacji powinna być określana dla temperatury 40°C – wyjaśnia Paweł Stankiewicz, ekspert firmy Owens Corning PAROC Polska.
Pojawia się od razu następujące pytanie: co w przypadku izolacji technicznych, które charakteryzują się inną lambdą niż 0,035 W/mK przy temperaturze 40°C? Jak dobrać wtedy odpowiednią grubość? Informacji o wymogach w stosunku do takiego materiału próżno szukać w rozporządzeniu o warunkach technicznych, aczkolwiek wspomniana norma podaje wzór pozwalający na samodzielne obliczenie prawidłowej grubości mat czy otulin izolacyjnych:
gdzie:
e – grubość izolacji określona zgodnie z WT (mm)
D – średnica zewnętrzna izolowanego przewodu (mm)
λ1 – współczynnik przewodzenia ciepła materiału w temperaturze 40°C (W/mK)
Tabela 1: Grubości izolacji przewodów rurowych w instalacjach CO, CWU (łącznie z przewodami cyrkulacyjnymi) i instalacji chłodu dla różnych współczynników przewodzenia ciepła.
Średnica zewnętrzna | Współczynnik przewodzenia ciepła materiału izolacyjnego λ (W/mK) | |||||||
0,035 | 0,036 | 0,037 | 0,038 | 0,039 | 0,040 | 0,041 | 0,042 | |
12 | 20 | 21 | 22 | 23 | 25 | 26 | 27 | 29 |
15 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 26 | 27 | 28 |
18 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 28 |
22 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
28 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
35 | 30 | 31 | 33 | 34 | 36 | 37 | 39 | 40 |
42 | 30 | 31 | 33 | 34 | 35 | 37 | 38 | 40 |
48 | 40 | 42 | 44 | 46 | 48 | 50 | 52 | 54 |
60 | 50 | 52 | 55 | 57 | 59 | 62 | 65 | 67 |
76 | 70 | 73 | 77 | 80 | 84 | 87 | 91 | 95 |
89 | 80 | 84 | 88 | 91 | 96 | 100 | 104 | 108 |
102 | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | 131 | 137 |
108 | 100 | 105 | 110 | 114 | 120 | 125 | 130 | 136 |
114 | 100 | 105 | 109 | 114 | 119 | 124 | 130 | 135 |
133 | 100 | 104 | 109 | 114 | 118 | 123 | 128 | 134 |
140 | 100 | 104 | 109 | 113 | 118 | 123 | 128 | 133 |
159 | 100 | 104 | 109 | 113 | 118 | 122 | 127 | 132 |
168 | 100 | 104 | 108 | 113 | 117 | 122 | 126 | 131 |
208 | 100 | 104 | 108 | 112 | 116 | 121 | 125 | 129 |
219 | 100 | 104 | 108 | 112 | 116 | 120 | 125 | 129 |
259 | 100 | 104 | 108 | 112 | 116 | 120 | 124 | 128 |
273 | 100 | 104 | 108 | 111 | 115 | 119 | 123 | 127 |
Obliczenia uzupełniające, które dotyczą m.in. minimalnej grubości izolacji, punktu rosy i strat ciepła instalacji HVAC można wykonać także między innymi przy użyciu fachowych narzędzi kalkulacyjnych. Przykładem jest znany od lat na rynku PAROC Calculus – specjalny kalkulator grubości izolacji, który pozwala uwzględnić szeroki zakres parametrów określających dane zastosowanie i środowisko.
PAROC Calculus – wsparcie dla projektantów instalacji
Na stronie internetowej PAROC do dyspozycji projektantów i inżynierów instalacji oddano profesjonalne narzędzie kalkulacyjne. Prosty interfejs i zaawansowane funkcjonalności aplikacji umożliwiają wykonanie niezbędnych obliczeń w sposób bardzo szybki, a jednocześnie kompleksowy i uwzględniający wiele zmiennych. Program umożliwia dobór ekonomicznych i energooszczędnych izolacji do systemów grzewczych, wentylacyjnych, klimatyzacyjnych, instalacji wodnych oraz do instalacji przemysłowych.
Narzędzie uwzględnia w obliczeniach kanały wentylacyjne, rurociągi oraz zbiorniki wykorzystywane w procesach przemysłowych. W najnowszej aktualizacji oprogramowania pojawiła się też nowa funkcja pozwalająca obliczyć straty ciepła zaworów i kołnierzy (zarówno izolowanych, jak i nieizolowanych). Kalkulator grubości izolacji PAROC został zaprojektowany w taki sposób, by uwzględniał straty ciepła wynikające z mostków termicznych zlokalizowanych w obrębie rurociągów i ciągów podwieszanych.
Obliczanie grubości izolacji łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej
PAROC Calculus bazuje na normie PN-EN ISO 12241 „Izolacja cieplna wyposażenia budynków i instalacji przemysłowych – Zasady obliczania” i pozwala ustalić m.in. spadek temperatury, temperaturę powierzchni, wielkość strat ciepła z układu oraz punkt rosy w rurach, zbiornikach przemysłowych, zaworach, kołnierzach i kanałach wentylacyjnych. Kalkulator grubości izolacji umożliwia określenie konkretnych średnic rur i wymiarów kanałów przy czym jego wyliczenia nie są uśrednione, a bardzo precyzyjne, co odróżnia go od narzędzi o podobnym charakterze.
– Dzięki PAROC Calculus projektant może uwzględnić kształt izolowanego elementu, materiał z jakiego został wykonany, wymiary, ciężar izolacji oraz czynniki środowiskowe, takie jak m.in. średnia prędkość wiatru, temperatura zewnętrzna czy wilgotność względna. Interfejs programu jest prosty i czytelny, co znacząco ułatwia obsługę oraz dobór izolacji technicznych – podkreśla Paweł Stankiewicz.
Z kalkulatora grubości izolacji, a także innych dedykowanych narzędzi dla projektantów, można skorzystać na stronie PAROC.