Warmteverlies in leidingen

Warmteverlies in leidingwerk

Conclusie


Bij stijging van energieprijzen loont het leidingen te isoleren. Isolatie is prijzig. Er is een optimale isolatiedikte gegeven de energieprijzen en kosten van isolatie.

Een nuttig naslagwerk is de warmte atlas uitgegeven door de vereniging van Duitse ingenieurs.
Zie link hieronder. Gratis om de wereld te helpen beter om te gaan met energie.
Dit is echter wel leesvoer voor mensen met een technische knobbel.
Zie ook Perry's Chemical Engineers' Handbook


Berekening warmteverlies per meter van geisoleerde pijpen

Qv= (2 * pi * lambda * (Th - Tomg)) / (ln(D/d))

  • Qv warmteverlies (W/m)
  • lambda isolatiefactor (W/mK)
  • Th houdtemperatuur (°C)
  • Tomg omgevingstemperatuur die optreden kan (°C)
  • Ln natuurlijke logaritme
  • D leiding-buitendiameter met isolatie (mm)
  • d leiding-buitendiameter zonder isolatie(mm)

Stacks Image 255155

Berekening warmteverlies per meter van ongeisoleerde pijpen

Qv = (ti - tomg) / [ln(ro / ri) / 2 π k L]

  • Qv warmteverlies (W/m)
  • k: warmtegeleidings- coefficiënt (W/mK)
  • Ti: houdtemperatuur (°C)
  • Tomg: omgevingstemperatuur die optreden kan (°C)
  • Ln: natuurlijke logaritme
  • ro: leiding-buitendiameter (m)
  • ri: leiding-binnendiameter (m)
  • L: leidinglengte (m)

Stacks Image 255204



Economische isolatiedikte  Gas € 0,30 per m3
      
Buis100mmEnergie € 9,50 per GJ
Th250oCBedrijfstijd8500uur/jaar
Tomg10oCLambda0,046W/m.K
      
Isolatie dikte Warmte verliesEnergie verliesEnergie kostenIsolatie kostenTotale kosten
mmW/mGJ/jaar.m€/jaar.m€/m€/m
501003,06 € 29,07 € 6,00 € 35,07
10063,11,93 € 18,34 € 10,00 € 28,34
20043,11,32 € 12,54 € 16,00 € 28,54
30035,61,09 € 10,36 € 25,00 € 35,36
Stacks Image 255165

Economische isolatiedikte
De totale kosten zijn in bovenstaande grafiek begroot op
één jaar opereren.
Meer correct is om de kosten gedurende de afschrijvingstermijn te bezien.


Berekening debiet door een leiding

D= Q / ((Tin - Tuit) x 1,16)

Warmtepomp voor restwarmte-benutting van koelprocessen

Type warmtepomp Capaciteit : 150Kw
Transkritische warmtepomp met het natuurlijke koudemiddel CO2 (R744)
Elektrisch vermogen : 38 KW, COPh:4

Debiet door verdamper : 112/ ((18 - 6) x 1,16) = 8 m3/uur
Debiet door gaskoeler (condensor) : 150/ ((34,3 - 30) x 1,16) = 30 m3/uur

Stacks Image 255183

Energiebesparing

Afname aardgas verbruik : 75.600 Nm3 per jaar
Extra elektriciteit verbruik : 136.800 kWh per jaar
Besparing primaire energie : 1.62 GJ per jaar

Investeringskosten

Warmtepomp: € 81.800
Overige kosten: € 15.140
Totaal: € 96.940

Financieel voordeel

Besparing aardgas: € 37.800 per jaar
Kosten elektriciteit: € 9.600 per jaar
Financieel voordeel: € 28.200 per jaar

Terugverdientijd

Investeringskosten: € 96.940
Financieel voordeel: € 28.200 per jaar
Terugverdientijd: 3.4 jaar