Izgube podzemnih toplovodov

Heat Loses of the Underground Heat Conductors

1.0 Abstract


The aim of this seminar paper is to present the heat loses of the underground heat conductors, according to ISO 12241 Ch.8. This programme, while calculating heat loses, takes into account the surroundings and fluid temperature, the ground properties and the type of the insulating material. The programme output is the heat flow per meter and the graph that shows the temperature subordination to time in the pipes
Run program

2.0 Uvod


Namen izdelave programa za preračun izgub podzemnih toplovodov po ISO 12241 je spoznavanje teoretičnih osnov glede reševanja enačb ter spoznavanje programskega jezika HTML, Javascript in grafične knjižnice PHIGS.

3.0 Navodila


Za tipično sestavo ( izolirana in neizolirana ) cevi izračunajte in izrišite časovni potek temperature v cevi in določite toplotni pretok. Omogočen naj bo izbor tipičnih materialov kot tudi možnost uporabniških.
Glej poglavje 8 v ISO 12241. Standard obravnava toplotne izgube pri prehodu toplote iz toplejšega na hladnejše telo. V standardu so zajeti primeri za ravne stene, za cevi in za krogle. Seveda pa je možen tudi preračun toplotnih izgub pri prehodu toplote skozi več plasti.

4.0 Teoreticne osnove


 

qi,E   toplotni tok na meter [W/m]

Qi   temperatura medija skozi cev [oC]

QSE   zunanja temperatura [oC]

R'i   termična odpornost izolacije [m*K/W]

RE   termična odpornost tal [m*K/W]


4.1 Preračun brez izolacije cevi



 

Ker program Javascript ne pozna matematične funkcije arch(x) sem uporabil naslednjo enakost, ki jo Javascript zlahka preračuna.

 

Toplotna prevodnost tal [W/m*K]

V primeru:

uporabimo naslednjo enačbo:

4.2 Preračun z izolacijo



  

4.3 Seznam izolacijskih materialov


Izbor izolacijskih materialov
Material l[W/mK]
Steklena volna 0,036
Azbestna volna 0,09
HT Armaflex 0,04
ITS Armaflex 0,037
NH Armaflex 0,036
SH Armaflex 0,035
Armalok 0,04
Plamaflex Calor 0,032
Izbor osnovnega materiala - podlaga
Podlaga l[W/mK]
Zemlja 1,5
Beton 0,6
Pesek 0,93
Glina 1,26

Možna pa je tudi uporaba uporabniških materialov, ce poznamo njihovo toplotno prevodnost!



5.0 Zgradba programa


Preizkus programa

Program je zgrajen iz dveh delov od katerih je prvi že narejen in deluje, drugi pa bo narejen v nadaljevanju. V prvem delu program izračuna toplotni tok na tekoči meter cevi v odvisnosti od toplotne prevodnosti tal, temperature okolice, temperature medija, premera cevi in globino na kateri je cev zakopana. Vse podatke vnesemo v program preko objekta text, razen pri izbiri materiala je na voljo seznam (Objekt Select).
Funkcija v Scriptu, ki obravnava izgube v ceveh:

function t_tok(form)
{
var in1,in2,Re,q_ie,La;
form.La.value = osn[form.osn.selectedIndex][0];
var x=(2*form.in3.value/form.in4.value);
form.Re.value =(1/(2*Math.PI*form.La.value)*Math.log(x+Math.sqrt(Math.pow(x,2)-1)));
form.q_ie.value = ((form.in1.value-form.in2.value)/(form.Re.value));
}

V drugem delu bosta na voljo se dodatni dve plasti izolacije kateri bomo lahko izbirali iz seznama ali pa jim bomo sami določili neko poljubno toplotno prevodnost. Seveda bo potem mogoče izbirati med preračunom, ki upošteva izolacijo ali ne.

6.0 Zaključek


Prvi del programa je dokaj enostaven saj je sestavljen iz le nekaj vhodnih podatkov, ene funkcije ter izhodnimi podatki. v drugem delu pa pričakujem malo bolj kompleksno rešitev saj bo potrebno dodati še krmilne stavke, ki bodo izbirali pravilne funkcije in na zadnje tudi časovni potek temperature v cevi je potrebno izrisati.



Študent: Toni Bucik

Predmet: Osnove in postopki konstruiranja

Leto: 2000/2001

Datum: 20.01.2001