Warmtegeleidingsweerstand samengestelde cilinder (leidingisolatie)
Beschrijving
Bereken de warmtestroom door een geisoleerde pijp, de oppervlaktetemperatuur van de isolatie en de besparing ten opzichte van een ongeisoleerde leiding.
Invoer velden
Resultaten
Deze tool berekent de warmtestroom door een cilindrische pijp met een isolatielaag, de buitentemperatuur van de isolatie en de jaarlijkse energiebesparing ten opzichte van een ongeisoleerde leiding. De warmteoverdracht door een cilinder is logaritmisch: elke extra centimeter isolatie geeft minder rendement naarmate de laag dikker wordt. De tool waarschuwt bij een te hoge oppervlaktetemperatuur (veiligheid) en bij condensatierisico wanneer het oppervlak kouder is dan het dauwpunt.
Vul de leidingafmetingen in, de isolatiedikte in millimeters, de warmtegeleidingscoefficienten van pijp en isolatie, de convectiecoefficient en de medium en omgevingstemperatuur. Vul ook het dauwpunt in voor de condensatiecheck. De tool berekent de warmteweerstanden, warmtestroom, oppervlaktetemperatuur en de jaarlijkse besparing ten opzichte van een ongeisoleerde leiding. De berekening volgt EN ISO 12241 en VDI 2055. Boven 200 graden Celsius zijn speciale hogetemperatuur isolatiematerialen nodig.
Formulas:
-
h_lambda_pijp = if(lambda_pijp == 'staal', 50, if(lambda_pijp == 'rvs', 15, if(lambda_pijp == 'koper', 380, 0.17)))
-
h_lambda_iso = if(lambda_iso == 'steenwol', 0.036, if(lambda_iso == 'glaswol', 0.032, if(lambda_iso == 'pur', 0.022, if(lambda_iso == 'aerogel', 0.015, lambda_iso_custom))))
-
h_d_iso_mm = d_buiten_mm + (2 * dikte_iso_mm)
-
h_R_pijp = if(h_lambda_pijp > 0, if(d_binnen_mm > 0, if(d_buiten_mm > d_binnen_mm, round(Ln(d_buiten_mm / d_binnen_mm) / (2 * 3.14159265 * h_lambda_pijp), 4), 0), 0), 0)
-
h_R_iso = if(h_lambda_iso > 0, if(d_buiten_mm > 0, if(h_d_iso_mm > d_buiten_mm, round(Ln(h_d_iso_mm / d_buiten_mm) / (2 * 3.14159265 * h_lambda_iso), 4), 0), 0), 0)
-
h_R_conv = if(alpha_buiten > 0, if(h_d_iso_mm > 0, round(1 / (alpha_buiten * 3.14159265 * h_d_iso_mm / 1000), 4), 0), 0)
-
h_R_tot = h_R_pijp + h_R_iso + h_R_conv
-
h_q_Wm = if(h_R_tot > 0, round((T_medium - T_omg) / h_R_tot, 1), 0)
-
h_T_iso_opp = if(h_R_conv > 0, round(T_omg + h_q_Wm * h_R_conv, 1), 0)
-
h_R_conv_ongeis = if(alpha_buiten > 0, if(d_buiten_mm > 0, round(1 / (alpha_buiten * 3.14159265 * d_buiten_mm / 1000), 4), 0), 0)
-
h_R_tot_ongeis = h_R_pijp + h_R_conv_ongeis
-
h_q_ongeis = if(h_R_tot_ongeis > 0, round((T_medium - T_omg) / h_R_tot_ongeis, 1), 0)
-
h_verlies_jaar_kWh = round(h_q_Wm * L_m * uren_jaar / 1000, 0)
-
h_verlies_jaar_eur = round(h_verlies_jaar_kWh * tarief_kWh, 0)
-
h_verlies_ongeis_kWh = round(h_q_ongeis * L_m * uren_jaar / 1000, 0)
-
h_besparing_kWh = if(h_q_ongeis > h_q_Wm, round(h_verlies_ongeis_kWh - h_verlies_jaar_kWh, 0), 0)
-
h_besparing_eur = round(h_besparing_kWh * tarief_kWh, 0)
-
h_condensatie = if(h_T_iso_opp < dauwpunt, 1, 0)
-
h_arbo_risico = if(h_T_iso_opp > 50, 1, 0)
-
h_hoge_temp = if(T_medium > 200, 1, 0)
-
R_pijp = h_R_pijp
De warmteweerstand van de pijpwand per meter leiding. -
R_iso = h_R_iso
De warmteweerstand van de isolatielaag per meter leiding. -
R_conv = h_R_conv
De warmteweerstand van de luchtlaag aan de buitenzijde per meter leiding. -
R_totaal = h_R_tot
De som van pijp, isolatie en convectie weerstand per meter leiding. -
warmtestroom_per_meter = h_q_Wm
Het warmteverlies per meter leiding. -
opp_temp = h_T_iso_opp
De temperatuur aan de buitenzijde van de isolatie. -
verlies_jaar_kWh = h_verlies_jaar_kWh
Het totale jaarlijkse warmteverlies over de volledige leidinglengte. -
verlies_jaar_eur = h_verlies_jaar_eur
De jaarlijkse kosten van het warmteverlies bij het opgegeven energietarief. -
besparing_kWh = h_besparing_kWh
De hoeveelheid energie die jaarlijks wordt bespaard door de isolatie. -
besparing_eur = h_besparing_eur
De jaarlijkse kostenbesparing door de isolatie. -
condensatie_melding = 'Oppervlaktetemperatuur ligt onder het dauwpunt. Condensatie op de isolatie wordt verwacht. Een dampdichte bekleding is nodig om vochtindringing te voorkomen.'
Wanneer de oppervlaktetemperatuur onder het dauwpunt ligt, treedt condensatie op. -
arbo_melding = 'Oppervlaktetemperatuur is hoger dan 50 graden. Dit geeft verbrandingsgevaar bij aanraking. Overweeg dikkere isolatie of een beschermende mantel voor de Arbo veiligheid.'
Volgens VDI 2055 mag het buitenoppervlak niet warmer zijn dan 50 graden. -
hoge_temp_melding = 'Medium temperatuur is hoger dan 200 graden. Raadpleeg de VDI 2055 tabel voor hogetemperatuur isolatiematerialen zoals calciumsilicaat of keramische vezels.'
Boven 200 graden zijn standaard isolatiematerialen niet meer geschikt.
Berekening informatie
Meer over werktuigbouwkunde
Ontdek meer tools gerelateerd aan werktuigbouwkunde