teplotna roztaznost potrubnych vedeni
Galรฉria(7)

Teplotnรก rozลฅaลพnosลฅ potrubnรฝch vedenรญ

Partneri sekcie:

Neoddeliteฤพnou sรบฤasลฅou nรกvrhu vykurovacieho systรฉmu je rieลกenie teplotnej rozลฅaลพnosti potrubnรฉho vedenia. Vย ลพiadnom normatรญvnom predpise vลกak nie je danรฉ, ako sa musรญ vย projekte rieลกiลฅ upevnenie potrubia aย jeho dilatรกcie. Vย rรกmci tejto problematiky si treba uvedomiลฅ, ลพe projekt tepelnej techniky musรญ byลฅ vย prvom rade takรฝ, aby bolo dielo realizovateฤพnรฉ aย funkฤnรฉ!

01 meibes big image
05 meibes big image
04 meibes big image
02 meibes big image
01a meibes big image
teplotna roztaznost potrubnych vedeni 6566 big image
Projektant nemusรญ do projektovej dokumentรกcie zaznamenรกvaลฅ detailnรฝ systรฉm kotvenia potrubia, mal by vลกak oย systรฉme kotvenia aย upevnenia uvaลพovaลฅ, aby sa dielo dalo vรดbec realizovaลฅ. To istรฉ platรญ oย dilatรกcii, ktorรก mรก zaruฤiลฅ sprรกvnu funkฤnosลฅ potrubnรฉho vedenia pri vลกetkรฝch teplotnรฝch stavoch. Systรฉm kotvenia aย uloลพenia potrubnรฉho vedenia je preto vลพdy lepลกie opรญsaลฅ vย projektovej dokumentรกcii, aย to najmรค pri vรคฤลกรญch dimenziรกch potrubรญ, keฤ je upevnenie nevyhnutnรฉ rieลกiลฅ vzhฤพadom na vzniknutรฉ sily pรดsobiace vย mieste kotvenia do stavebnej konลกtrukcie.

Je tu vลกak jeden zรกvaลพnรฝ nedostatok โ€“ celรฝ rad projektov sรญce rieลกi teplotnรบ rozลฅaลพnosลฅ ฤi predpisuje umiestnenie vlnovcovรฝch kompenzรกtorov teplotnej rozลฅaลพnosti, opomรญna vลกak druhรฝ faktor, ktorรฝ je rovnako dรดleลพitรฝ ako samotnรก kompenzรกcia. Je nรญm vhodnรก voฤพba upevnenia potrubia vย mieste kompenzรกcie, ktorรก mรก zaistiลฅ sprรกvne osovรฉ vedenie. ฤŒasto sa zabรบda na efekt โ€žnafรบknutiaโ€œ kompenzรกtora uลพ od pretlaku pri tlakovej skรบลกke. ฤŽalej je nevyhnutnรฉ zabezpeฤiลฅ prรญstup kย vlnovcovรฝm kompenzรกtorom, aby ich bolo moลพnรฉ skontrolovaลฅ alebo vย prรญpade netesnosti dotiahnuลฅ. Zย toho vyplรฝva, ลพe kompenzรกtor vย ลพiadnom prรญpade nemoลพno zamurovaลฅ do steny alebo zaliaลฅ do podlahovej konลกtrukcie.

Pri rieลกenรญ teplotnej rozลฅaลพnosti potrubรญ treba stanoviลฅ okrajovรฉ teplotnรฉ podmienky, ktorรฉ mรดลพu nastaลฅ vย potrubรญ alebo aj vย jeho okolรญ. Zรกroveลˆ treba sprรกvne urฤiลฅ teplotnรฝ faktor rozลฅaลพnosti pre danรฝ materiรกl potrubia.

Urฤenie teplotnej rozลฅaลพnosti potrubia
Teplotnรก rozลฅaลพnosลฅ
Urฤรญ sa podฤพa vzorca
ย 
ฮ”lx = l . ฮฑ . ฮ”tย ย ย  (1)
ย 
kde
ย ย ย  lย ย ย  jeย ย ย  dฤบลพka รบseku (m),
ย ย ย  ฮฑย ย ย  โ€“ย ย ย  sรบฤiniteฤพ teplotnej rozลฅaลพnosti materiรกlu (K-1),
ย ย ย  ฮ”tย ย ย  โ€“ย ย ย  rozdiel teplรดt (najvyลกลกej teploty teplonosnej kvapaliny aย najniลพลกej teploty okolia; Dt = tm โ€“ ti).
ย 
Sรบฤinitele teplotnej rozลฅaลพnosti potrubnรฝch materiรกlov

  • meฤ โ€“ 1,7 . 10-5 (K-1),
  • oceฤพ โ€“ 1,2 . 10-5 (K-1),
  • hlinรญk โ€“ 2,38 . 10-5 (K-1).

ย 
Teplotnรก rozลฅaลพnosลฅ potrubia zรกvisรญ od dฤบลพky potrubia (l) aย rozdielu teplรดt (ฮ”t)

Teplotnรก rozลฅaลพnosลฅ potrubia pri konkrรฉtnych materiรกloch
Pri teplote teplonosnej lรกtky 75 ยฐC aย teplote okolia 20 ยฐC je teplotnรก rozลฅaลพnosลฅ potrubia:

  • meฤ โ€“ 1 mm/m,
  • oceฤพ โ€“ 0,7 mm/m,
  • hlinรญk โ€“ 1,3 mm/m.

Teplotnรบ rozลฅaลพnosลฅ potrubia moลพno rieลกiลฅ viacerรฝmi spรดsobmi โ€“ osovou alebo tvarovou kompenzรกciou, priฤom osovรบ kompenzรกciu moลพno realizovaลฅ buฤ osovรฝmi kompenzaฤnรฝmi vsuvkami, alebo U-kompenzรกtormi.
ย 
Vรฝpoฤet osovej sily do pevnรฉho bodu pri leลพatom rozvode
Vรฝpoฤet sa realizuje podฤพa vzorca
ย 
FOS = FD + FTย  + FP (N)ย ย ย  (2)
ย 
priฤom platรญ, ลพe:
ย 
FP = pmax . A0 (N) ย ย ย  (3)
ย 
kde FP je sila od pretlaku vย potrubรญ, sย ktorou sa poฤรญta len pri vlnovcovรฝch alebo gumovรฝch kompenzรกtoroch; ide oย sรบฤin maximรกlneho pretlaku vย sรบstave pmax (Pa) aย aktรญvnej plochy kompenzรกtora A0 (m2), ktorรฝ udรกva vรฝrobca.
ย 
FT = mp . ยต . g (N)ย ย ย  (4)
ย 
kde FT je sila do pevnรฉho bodu od ostatnรฝch podpier vplyvom trenia vย tรฝchto podperรกch; ide oย sรบฤin celkovej hmotnosti potrubia na trase mp (kg), sรบฤiniteฤพa trenia podpier ยต (โ€“) aย gravitaฤnรฉho zrรฝchlenia g (m/s2).
ย 
FD = kย . DL (N)ย ย ย  (5)
ย 
kde FD je sila vplyvom dilatรกcie potrubia; ide oย sรบฤin tuhosti kompenzaฤnรฉho prvku kย (N/m) aย vypoฤรญtanรฉho predฤบลพenia potrubia DL (m).

Tuhosลฅ vlnovcovรฝch kompenzรกtorov uvรกdza vรฝrobca, aย keฤลพe je veฤพmi nรญzka (od 6 do 30ย (N/mm)), tvorรญ zanedbateฤพnรบ zloลพku. Pri tvarovรฝch kompenzรกtoroch treba ฤerpaลฅ zย tabuliek, diagramov alebo softvรฉru. Zรกroveลˆ ich vลกak treba kontrolovaลฅ, aby sa neprekroฤilo dovolenรฉ ohybovรฉ napรคtie rรบrky.
ย 
Vรฝhody aย nevรฝhody jednotlivรฝch systรฉmov kompenzรกcie
Osovรฝ vlnovcovรฝ kompenzรกtor
Medzi jeho pozitรญva patrรญ znaฤnรก kompenzรกcia sย minimรกlnymi nรกrokmi na priestor.

Medzi negatรญva patrรญ:

  • nutnosลฅ zachovaลฅ prรญstup na kontrolu aย moลพnรฉ dotiahnutie,
  • zmรคkฤenie potrubia vย mieste vlnovcovรฉho kompenzรกtora,
  • zloลพitejลกรญ postup montรกลพe, najmรค vย prรญpade kotvenia.

ย 
Tvarovรก kompenzรกcia
Medzi jej pozitรญva patrรญ, ลพe:

  • ju moลพno pouลพiลฅ pod povrchom bez nutnosti zachovania prรญstupu,
  • ju moลพno vytvoriลฅ priamo na stavbe (pozor vลกak na navrhnutรฝ rรกdius oblรบkov, ktorรฉ hrajรบ podstatnรบ รบlohu vย nรกvrhu!),
  • zostรกva zachovanรก rovnakรก tuhosลฅ vย celom potrubรญ.

Medzi negatรญva patrรญ skutoฤnosลฅ, ลพe kompenzรกtor vย priamom รบseku aj pri malej diaฤพkovej rozลฅaลพnosti zaberรก znaฤnรฝ priestor aย mรดลพe spรดsobovaลฅ veฤพkรฉ komplikรกcie vย koordinรกcii sย predmetmi inรฝch profesiรญ.

Negatรญvne prejavy potrubnรฝch rozvodov
Vย praxi sa stรกle stretรกvame sย problรฉmami pri samotnej realizรกcii upevnenia potrubia vzhฤพadom na jeho teplotnรบ dilatรกciu. Problรฉmy nie sรบ takรฉ vรฝraznรฉ, pretoลพe dielo je do istej miery funkฤnรฉ, moลพno vลกak vidieลฅ prรญpady, pri ktorรฝch dรดjde kย deลกtrukcii niektorรฝch ฤastรญ potrubia ฤi zariadenia, alebo dokonca ฤastรญ stavebnej konลกtrukcie.

Veฤพkou tรฉmou sรบ osovรฉ (vlnovcovรฉ) kompenzรกtory. Ak sรบ na potrubnej trase prรกve tieto prvky, treba dodrลพaลฅ niekoฤพko zรกsad sprรกvneho upevnenia potrubia naย zaistenie funkฤnosti celรฉho systรฉmu. Vย praxi moลพno vidieลฅ tieto problรฉmy:

  • nedostatoฤne zaistenรฉ osovรฉ vedenie pred kompenzรกtorom aย za nรญm, pre ktorรฉ potom dรดjde kย vyoseniu kompenzรกtora (obr. 1),
  • nesprรกvne dimenzovanie alebo dokonca ลพiadny nรกvrh pevnรฝch bodov, ฤoho dรดsledkom je veฤพkรก dilatรกcia, ฤiลพe roztiahnutie kompenzรกtora iba natlakovanรญm systรฉmu,
  • poruลกenie pevnรฉho bodu na potrubnom vedenรญ sย kompenzรกtorom vplyvom nesprรกvneho nรกvrhu/vรฝpoฤtu sรญl do pevnรฉho bodu.

Moลพno sa stretnรบลฅ aj sย ฤalลกรญmi chybami upevnenia potrubia, ktorรฉ nesรบvisia sย jeho kompenzรกciou. Ide oย deลกtrukciu upevลˆovacieho materiรกlu โ€“ naprรญklad objรญmok โ€“ vplyvom trvalรฝch veฤพkรฝch vibrรกciรญ potrubia (obr. 2) alebo vplyvom hydraulickรฝch rรกzov, naprรญklad pri otvorenรฝch chladiacich rozvodoch od chladiacich veลพรญ. ฤŽalลกรญm neลพiaducim javom mรดลพe byลฅ preลฅaลพenie zdruลพenรฝch zรกvesov postupnรฝm pridรกvanรญm zaลฅaลพenia. Na obr. 3 vidieลฅ skrรบtenรฝ aย prehnutรฝ spoloฤnรฝ nosnรญk.

Osovรก kompenzรกcia
Vรฝhoda pouลพitia osovรฝch (vlnovcovรฝch) kompenzรกtorov spoฤรญva vย minimรกlnej priestorovej nรกroฤnosti oproti tvarovรฝm kompenzรกtorom. Pri ich nรกvrhu vลกak treba reลกpektovaลฅ zรกkladnรฉ pravidlรก, ktorรฉ sรบ na sprรกvnu funkciu tรฝchto kompenzรกtorov nevyhnutnรฉ:

  • pri pouลพitรญ osovรฝch kompenzรกtorov treba maลฅ na danej trase vลพdy navrhnutรฉ pevnรฉ body,
  • vรฝpoฤet sรญl do pevnรฝch bodov musรญ zohฤพadลˆovaลฅ prรกve aj zloลพku od โ€žnafรบknutiaโ€œ kompenzรกtora vplyvom pretlaku (sila na pevnรฝ bod od pretlaku potrubรญ je FP = pmax . A0 , kde A0 je aktรญvna plocha kompenzรกtora udรกvanรก vรฝrobcom; zreteฤพne vidieลฅ, ลพe ฤรญm je vyลกลกรญ pretlak vย potrubรญ, tรฝm vรคฤลกia je sila na pevnรฝ bod; na obr. 4 moลพno vidieลฅ vรฝpoฤet sรญl do pevnรฝch bodov pomocou softvรฉru),
  • pri kompenzรกtore treba vลพdy zaistiลฅ osovรฉ vedenie potrubia (odporรบฤame dve podpery pred aย dve podpery za nรญm) tak, aby nemohlo dรดjsลฅ kย jeho vyoseniu (obr. 5),
  • zรกroveลˆ treba sprรกvne navrhnรบลฅ dilataฤnรบ schopnosลฅ kompenzรกtora aย poฤรญtaลฅ sย jeho tuhosลฅou (sila do pevnรฉho bodu od kompenzรกcie je sรบฤinom tuhosti kompenzรกtora aย dilatรกcie),
  • netreba zabรบdaลฅ ani na sprรกvny postup montรกลพe kompenzaฤnรฉho prvku. Tlakovรฉ alebo ลฅahovรฉ napรคtia pri montรกลพi mรดลพu spรดsobovaลฅ trhlinky, ktorรฉ vznikajรบ pnutรญm vย kompenzaฤnej vloลพke. Kompenzรกtory preto treba uloลพiลฅ bez zaลฅaลพenia. Pri montรกลพi stรบpacรญch potrubรญ nesmie hmotnosลฅ potrubia nikdy leลพaลฅ na dilataฤnom prvku, ale musรญ sa zachytรกvaลฅ naprรญklad pevnรฝm bodom. Bezpodmieneฤne sa musรญ zabrรกniลฅ krรบteniu! Pred inลกtalรกciou vlnovcovรฉho kompenzรกtora treba vytvoriลฅ pevnรฝ bod, aย tak zafixovaลฅ potrubie proti axiรกlยญnemu pohybu. Klznรฉ body sรบ urฤenรฉ na zabezpeฤenie sprรกvneho osovรฉho vedenia aย zamedzujรบ moลพnรฉ vyboฤenie zย osi. Vzdialenosลฅ medzi kompenzรกtorom aย pevnรฝm alebo klznรฝm bodom by mala byลฅ dvojnรกsobkom priemeru potrubia.


Obr. 5 Pri kompenzรกtore treba vลพdy zaistiลฅ osovรฉ vedenie potrubia tak, aby nemohlo dรดjsลฅ kย jeho vyoseniu

Ing. Josef Pouba, Ing. Vratislav Valenta
Foto aย obrรกzky: Meibes

J. Pouba pรดsobรญ vย spoloฤnosti Meibes, V. Valenta vย spoloฤnosti Hilti ฤŒR.

ฤŒlรกnok bol uverejnenรฝ v ฤasopise TZBย HAUSTECHNIK.