Wärmeverluste von Kunstoffmantelrohrverbindungen

Abstract

Die Berechnung der Wärmeverluste erfolgt in der Fernwärmepraxis nach der DIN EN 13941-1 Anhang D und mit den vom Hersteller angegebenen Kennwerten. Mit diesen Methoden bestimmte Wärmeverluste weichen aufgrund der enthaltenen Annahmen häufig von den im Betrieb gemessenen Wärmeverlusten ab, sodass für eine genaue Bestimmung eine kosten- und zeitaufwändige Modellierung des Systems erforderlich ist. In der Berechnung der Wärmeverluste in der DIN EN 13941-1 werden die Rohrverbindungen, die bei diskontinuierlich hergestellten Systemen etwa alle 6-12 Meter montiert werden müssen, nicht berücksichtigt. In einer Studie an der HCU wurde ein Probekörper mit einer Schrumpfmuffenverbindung auf 120 °C temperiert und die Temperatur an der Mantelrohroberfläche mit einer Wärmebildkamera gemessen, um den Einfluss der Rohrverbindung auf die Wärmeverluste des Systems abschätzen zu können. Für das untersuchte System sind die Wärmeverluste der Rohrleitung rund 15 % höher als die Wärmeverluste der Muffenverbindung. Bei Muffenverbindungen mit Querschnittsaufweitung werden die Wärmeverluste durch die Berechnung nach DIN EN 13941-1 überschätzt, wenn die Schaumeigenschaften der Verbindung denen des geraden Rohres entsprechen. Die Differenz der Wärmeverluste hängt in diesem Fall maßgeblich von dem Durchmesserunterschied zwischen dem Rohr und der Verbindung ab. Aufgrund der abweichenden Randbedingungen bei erdverlegten Fernwärmeleitungen und dem gegenseitigen thermischen Einfluss von Vorlauf und Rücklauf, sind die Ergebnisse nur bedingt auf erdverlegte Systeme übertragbar.