Grijanje cjevovoda i prateće opreme

Kako grijati cjevovode i pripadnu opremu?

Prateća grijanja se najčešće izvode postavljanjem grijaćih kabela na cjevovode i pripadnu opremu, a rjeđe ugradnjom u same cjevovode. Toplinsko izoliranje takvih cjevovoda i opreme je nužno, jer su u protivnome toplinski gubici veliki i kompletno grijanje postaje neekonomično.

Neki od najčešćih problema koji se uspješno rješavaju ugradnjom električnih grijaćih kabela su:
– zaštita od zamrzavanja vodovodnih cijevi, sprinkler instalacija, hidranata, pumpi, rezervoara, sigurnosnih i reducir ventila, kondenzacionih lonaca itd. [10-50 W/m]
– inicijalno zagrijavanje i održavanje temperature mazutnih cjevovoda, ventila i rezervoara u kotlovnicama [50-200 W/m]
– održavanje tehnoloških temperatura medija u cjevovodima, rezervoarima, pumpama, instrumentima i ostaloj opremi u kemijskoj i prehrambenoj industriji [5-200 W/m ili 20-250 W/m²]
– održavanje temperatura cjevovoda i opreme pri transportu medija visokog viskoziteta (teški naftni derivati, masti, sirupi i sl.)  [50-200 W/m]
– zaštita od ukapljivanja vlage u cjevovodima za razvod komprimiranog zraka [10-50 W/m]
– zaštita od zamrzavanja cjevovoda za pojilice [10-50 W/m]

Izbor tipa grijaćeg kabela, određivanje njegovih dimenzija i električnih karakteristika ovisi o konkretnim zahtjevima za grijanje cjevovoda i opreme.
U praksi je najčešća varijanta pratećeg grijanja cjevovoda održavanje temperature medija (voda, mazut, razne kemikalije…) na željenoj vrijednosti. Zbog toga je, za odabir grijaćeg kabela, najvažnije poznavati gubitke topline cjevovoda. S dovoljnom sigurnošću, gubici topline po dužnom metru cjevovoda određuju se formulom:

Koeficijent toplinske vodljivosti (λi) gotovo svih toplinsko-izolacijskih materijala, koji se danas upotrebljavaju na cjevovodima, kreću se u rasponu od 0,03 do 0,05 W/mK (npr. kamena vuna 0,04 W/mK, poliuretan 0,03 W/mK, spužvasti materijali na bazi sintetičkog kaučuka 0,03-0,04 W/mK, polietilenski spužvasti materijali 0,04 W/mK).

Grijanje plastičnih cjevovoda

Grijanje cjevovoda od toplinski loše vodljivih materijala (razne plastične mase) moguće je efikasno realizirati omatanjem takvih cjevovoda aluminijskom folijom. Na aluminijsku foliju se učvršćuju grijaći kabeli, a zatim se sve ponovo omota aluminijskom folijom. Tako nastaje nova „cijev“ od toplinski dobro vodljivog materijala (aluminij) u koju su integrirani grijaći kabeli.

Zbog različitih dimenzija, oblika i traženih karakteristika pratećih grijanja cjevovoda i opreme te različitih svojstava primijenjenih grijaćih kabela, nemoguće je dati univerzalnu preporuku za ugradnju. Unatoč tome, uvijek se treba pridržavati sljedeća četiri principa:

• nema koristi od ugradnje grijaćih kabela ako preko njih ne stavimo toplinsku izolaciju
• aktivni („topli“) dijelovi grijaćih kabela cijelom svojom duljinom trebaju što bolje prianjati uz grijane objekte
• toplinska izolacija nikada ne smije doći između aktivnih dijelova grijaćih kabela i grijanih objekata
• aktivni dijelovi grijaćih kabela ne smiju se međusobno doticati i križati (osim kod samoregulirajućih grijaćih kabela)
• prolaz grijaćih kabela kroz toplinsku izolaciju i po kabelskim kanalima ili instalacijskim cijevima, do spojnih el. kutija, treba izvesti s njihovim neaktivnim dijelovima (tzv. „hladnim krajevima“)
• mjerno osjetilo termostata postavlja se nasuprot grijaču, a kod spiraliziranih grijača između njegovih „tragova“; tako se osjetilo nalazi na potencijalno najhladnijoj točci cjevovoda

Postavljanje grijaćih kabela na cjevovode

Oblici postavljanja grijaćih kabela na cjevovode dijele su u dvije osnovne grupe: linearno ili uzdužno postavljanje i spiralno.

Linearno ili uzdužno postavljanje grijaćih kabela dominantan je oblik postavljanja grijaćih kabela na ravne cjevovode, ali i na cjevovode složenih oblika.
Kod ravnih cjevovoda, ovisno o njihovom presjeku i potrebnoj snazi grijanja, uzduž cjevovoda se postavlja: jedan, dva, tri ili više grijaćih kabela.
U praksi se najčešće susrećemo s cjevovodima složenog oblika, koji se višestruko granaju i u sebi sadrže različitu opremu (prirubnice, ventili…), a u tom slučaju najpraktičnije je postavljanje grijaćih kabela u obliku petlje koja ima početak i kraj na istom mjestu (na svakom dijelu cjevovoda nalaze se po dva “traga” grijača).

Kod postavljanja grijaćih kabela na horizontalne cjevovode treba ih smjestiti u donju zonu cjevovoda, a točan položaj ovisi o broju grijaćih kabela. Osjetila termostata postavljaju se na suprotnu stranu – na vrh cjevovoda.
Kod vertikalno postavljenih cjevovoda grijaći kabel se raspoređuje simetrično po obodu, a osjetila termostata između njih.

Spiralno postavljanje grijaćih kabela nije jako često budući da je pogodno samo za ravne, relativno kratke cjevovode koji zahtijevaju veću koncentraciju snage grijanja. U praktičnoj primjeni susreću se tri oblika spiralnog postavljanja grijaćih kabela:

• jednostruko spiraliziranje
• dvostruko ili bifilarno spiraliziranje
• spiraliziranje po segmentima

Postavljanje grijaćih kabela na opremu cjevovoda

Oprema koja je sastavni dio cjevovoda različitih je oblika i dimenzija (prirubnice, ventili, pumpe, instrumenti…), ali zajednička joj je osobina da uvijek ima veće toplinske gubitke nego cjevovod. Zbog toga ju je potrebno i snažnije grijati, a to se postiže postavljanjem veće količine grijaćih kabela. Osim toga, grijaći kabeli moraju biti tako postavljeni da ih je moguće jednostavno odvojiti i tako omogućiti zamjenu i popravke na opremi cjevovoda, a da se pri tome ne oštete grijaći kabeli, pa čak i ne prekine rad grijanja.
Tipični primjeri postavljanja grijaćih kabela na najčešću opremu cjevovoda prikazani su na crtežima prirubnice, ventila i pumpe, uz napomenu da se isti oblik postavljanja ponavlja i sa suprotne, na crtežu, nevidljive strane.

Učvršćivanje grijaćih kabela

Grijaće kabele postavljamo na cjevovode i opremu do temperature okoline +5°C. Ispod te temperature većina grijaćih kabela postaje žilava i teško se oblikuje, a montažne ljepljive trake slabije prianjaju. Ako i u tim uvjetima moramo pristupiti montaži od velike je pomoći kratkotrajno uključivanje i zagrijavanje samih grijaćih kabela.
Grijaće kabele učvršćujemo na cjevovode metalnim obujmicama (aluminijski ili pocinčani lim), PVC vezicama i ljepljivim trakama (plastične i aluminijske), a na opremu i vezanjem pocinčanom žicom.
Kod niskotemperaturnih grijanja (do +90°C) najefikasnija je montaža armiranim aluminijskim ljepljivim trakama. Pri tome je poželjno da se grijaći kabeli cijelom duljinom zalijepe uz cjevovode ili da se sve zajedno omota aluminijskom folijom (debljine cca 100 μm). Kod grijanja na više temperature također je dobro sve omotati aluminijskom folijom, samo što se osnovno učvršćenje radi s metalnim obujmicama razmaknutim cca 300 mm.

Učvršćivanje samoregulirajućih grijaćih kabela

Kod postavljanja samoregulirajućih grijaćih kabela, na cjevovode i opremu, zadatak je jednostavno riješiti jer ovoj vrsti grijaćih kabela ne šteti doticanje i križanje “tragova” grijaćih kabela. Što se tiče učvršćenja, vrijede iste preporuke kao i za sve ostale grijaće kabele.

Kako grijati cjevovode s grijaćim kabelom s termostatom (GKT)?

Grijaći kabeli s termostatom, tipa GKT, unaprijed su dimenzionirane i za ugradnju pripremljene potpuno funkcionalne cjeline električnih grijaćih kabela ( klasičnih elektrootpornih ili samoregulirajućih) i elektroničkih termostata. Predviđeni su za brzu i jednostavnu montažu pri zaštiti cjevovoda i prateće opreme.

Osnovni principi ugradnje isti su kao kod ranije opisanih ugradnji grijaćih kabela namijenjenih grijanju cjevovoda i prateće opreme.

Kod primjene grijaćih kabela koji, zbog potrebe snage grijanja, moraju biti znatno dulji od štićenog cjevovoda, koristi se jednostruko spiraliziranje ili spiraliziranje po segmentima.

Kod jednostrukog spiraliziranja treba pripaziti da namoti budu ravnomjerno raspoređeni cijelom duljinom cjevovoda. Mjerno osjetilo termostata treba omotati tako da se nalazi na sredini između dva „traga“ grijača.

Postupak spiraliziranja po segmentima brži je i jednostavniji od jednostrukog spiraliziranja. Potrebno je samo podijeliti cjevovod na jednake segmente, njima pridijeliti jednake duljine grijača i zatim petlje grijača omotati oko cjevovoda pazeći da razmaci namota budu jednaki.

Postavljanje GKT na cjevovode koji su različite duljine od duljine aktivnog dijela grijača

Poželjno je da je duljina grijača jednaka duljini štićenog cjevovoda, ali manja odstupanja su dozvoljena (10-15 cm na svakom kraju cjevovoda). Kada je grijač nešto dulji od štićenog cjevovoda (do 1 m) može ga se vratiti po suprotnoj strani cjevovoda.

Jednostavniji cjevovodi

Kod manje zahtjevnih grijanja cjevovoda i prateće opreme ili kod grijanja cjevovoda i opreme manjih dimenzija zadovoljiti će i korištenje jednostavnih kapilarnih termostata tipa F2000. Za zaštitu od zamrzavanja vode biti će dobar F2000 0 do 40°C, a za grijanje npr. mazutnih instalacija biti će dobar F2000 30 do 120°C.

Kada se želi što jednostavnija, a pouzdana, zaštita od zamrzavanja cjevovoda i prateće opreme preporučujemo elektronički termostat na kabelu s utikačem, tip ETU 2,5/4,5 °C, koji je podešen tako da uključuje grijanje kada temperatura štićenog objekta padne na 2,5°C, a isključuje kada ona poraste na 4,5°C. Ako se uz takve termostate koriste i već tvornički spojeni grijaći kabeli, različitih jediničnih snaga i duljina, onda oni nose naziv GKT (grijaći kabel s termostatom), i predstavljaju varijantu grijanja razvijenu za „sam svoj majstor“ ugradnju.

Složeniji cjevovodi

Za složenija i zahtjevnija grijanja cjevovoda i prateće opreme i ona kod kojih se želi napajanje, upravljanje i nadzor s jednog mjesta, najbolje je koristiti elektroničke termostate tipa: DT231, DT235, DT236 ili DT238. To su termostati s NTC osjetilom temperature, smješteni u standardizirano kućište širine 2 modula i prilagođeni  montaži na DIN 35 šinu. Imaju tipku za uključenje/isključenje, signalne LED diode za kontrolu statusa termostata i potenciometre za podešavanje željene temperature i sklopne razlike (histereze). Ono što ih ističe, u odnosu na sve ostale termostate, je dozvoljena struja izlaznog releja od čak 25 A i signalizacija oštećenja NTC osjetila.

Ako je potreban elektronički termostat s digitalnim prikazom temperature, puno naprednih mogućnosti i ON/OFF ili PWM/PI načinom regulacije – pravo rješenje je termostat tipa ETN4-1999. Područje regulacije temperature mu je od -19,5 do 70°C, a podesiva sklopna razlika od 0,3 do 10°C.

Kada postoji potreba da elektronički termostat ima digitani prikaz temperature i da je ugrađen na vratima el. razdjelnika, kako bi podatak o temperaturi bio uvijek lako vidljiv, a mogućnost podešavanja svima dostupna – pogodan je termostat tipa IC902Plus.

Kako riješiti grijanje cjevovoda?

Dugi niz godina, osim proizvodnje opreme za električna grijanja cjevovoda i prateće opreme, radili smo i montažu. Osobito je to bilo izraženo dok je, uz danas dominantno grijanje cjevovoda protiv zamrzavanja vode, postojala i potreba za postizanje i održavanje određenih tehnoloških temperatura u industriji.  U tom periodu stekli smo bogato iskustvo tako da vjerujemo kao vam možemo ponuditi rješenja za mnogobrojne probleme grijanja cjevovoda. Naravno, za to nam je potrebna vaša suradnja i niz podataka koje nam trebate dostaviti.

Koliko podataka trebamo ovisi o složenosti samog cjevovoda i prateće opreme kao i zahtjeva koji se postavljaju na grijanje. Da ne bi ulazili i u područje najsloženijih grijanja navesti ćemo koji su nam podaci potrebni za ona najčešće realizirana:

1. Promjer i materijal cjevovoda
2. Duljina kod jednostavnih cjevovoda ili kotirani izometrijski crtež kod složenih cjevovoda
3. Minimalna temperatura okoline cjevovoda
4. Željena temperatura na cjevovodu
5. Vrsta i debljina toplinske izolacije
6. Podjela u tehnološke cjeline kod složenijih cjevovoda
7. Fotografije kod složenijih cjevovoda

Za gotovo sva grijanja gdje se održava temperatura cjevovoda to su dovoljni podaci, u slučaju da se uz pokrivanje gubitaka mora i zagrijavati  cjevovod i medij u njemu – tražiti ćemo vas i neke dodatne podatke.

Montažu više ne nudimo jer nastojimo svu potrebnu opremu prirediti u takvom obliku da je lokalni montažeri sami mogu ugraditi, spojiti i pustiti u rad. To je sigurno najjeftinija varijanta za investitora, a ako negdje i „zapne“ tu  smo da pomognemo.

Koje sve proizvode nudimo?

• grijaće kabele s termostatom GKT
  • koriste se za kraće i jednostavnije cjevovode
  • jednostavna montaže bez angažiranja majstora
• klasične i samoregulirajuće grijaće kabele tipa SSAP, SSAPP i SRF
  • izrađuju se za konkretan cjevovod sa svom pratećom opremom kod kojih maksimalna temperatura ne prelazi 65 °C
• samoregugrijaće kabele tipa HWSRL, SRM i SM2
  • izrađuju se za konkretan cjevovod sa svom pratećom opremom kod kojih maksimalna temperatura ne prelazi 90 °C
• klasične grijaće kabele tipa GSC i TCT
  • izrađuju se za konkretan cjevovod sa svom pratećom opremom kod kojih maksimalna temperatura ne prelazi 150 °C

Zbog postizanja upravo željene temperature, smanjenja troškova eksploatacije i zaštite grijaćih kabela od pregrijavanja i toplinskog razaranja, nužno je nadzirati i upravljati temperaturom cjevovoda i opreme. Za tu svrhu preporučujemo termostate različitih stupnjeva složenosti i točnosti održavanja temperature.

• elektroničke termostate na kabelu ETU
  • kompaktna izvedba visoke točnosti za jednostavnije cjevovode
• kapilarne termostate F2000 0 do 40 °C i F2000 35 do 120°C
  • koriste se za kraće i jednostavnije cjevovode
• elektroničke termostate s digitalnim pokazivanjem temperature: ICplus 902 i ETN4-1999
• elektroničke termostate bez pokazivanja temperature: DT231, DT235, DT236 i DT238
• el. razdjelnike s kompletnom opremom za grijanje cjevovoda
• armirane aluminijske ljepljive trake za montažu grijača

Ostale informacije vezane za tematiku grijanja cjevovoda možete pronaći u sljedećim dokumentima:

• GRIJANJE CJEVOVODA – principi pratećeg grijanja cjevovoda i opreme
• GRIJANJE CJEVOVODA – preporuke za ugradnju
• GRIJANJE CJEVOVODA – preporuke za ugradnju GKT
• UPIT ZA PONUDU – grijanje cjevovoda

Ako imate pitanja vezana za električna grijanja cjevovoda slobodno nas kontaktirajte.

Naš profesionalan tim ovlaštenih inženjera i tridesetogodišnje iskustvo implementacije sustava grijanja Vam je na usluzi.