Współczynnik przewodności cieplnej a grubość otuliny

Podczas przepływu czynnika grzejnego przez przewód powstają straty ciepła (czynnik grzejny oddaje ciepło do otoczenia). Wielkość tych strat zależy głównie od różnicy temperatur między czynnikiem grzejnym {woda, para) a temperaturą otoczenia, przez które przebiegają przewody cieplne. Ilość ciepła oddana przez przewody do otoczenia stanowi stratę energetyczną układu ciepłowniczego.

Oddawanie ciepła przez przewody do otoczenia odbywa się przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. Straty cieplne rosną w miarę wzrostu temperatury czynnika grzejnego (wody, pary) i dlatego należy stosować izolację termiczną, która powoduje zmniejszenie różnicy temperatury między czynnikiem grzejnym (rurociągiem) a otoczeniem. Dla przykładu podaje się, że z 1 m2 nie otulonego przewodu o temperaturze czynnika grzejnego 50°C i temperaturze otaczającego powietrza 30°C strata ciepła wynosi około 5100 W, co odpowiada ilości ciepła wytwarzanego przy spalaniu 0,63 kg węgla umownego. Stratę tę można zmniejszyć znacznie, przez zastosowanie właściwej izolacji, do wartości około 128 W. Z tego przykładu widać, że nawet niewielkie odcinki sieci grzewczych źle zaizolowanych lub nie zaizolowanych mogą być przyczyną poważnych strat energetycznych.

Współczynnik przewodzenia ciepła materiału stosowanego do izolacji cieplnej przewodów nie powinien być większy od 0,14 W/ /(m K), a jego gęstość nie większa od 550 kg/m2,

Do określenia grubości izolacji przewodów grzewczych stosuje się kryteria gospodarcze takie, aby suma kosztów całkowitych, tj. inwestycyjnych i eksploatacyjnych była najmniejsza. Graficzna metoda wyznaczania ekonomicznej grubości izolacji polega na sporządzeniu wykresu dwóch krzywych, z których jedna ilustruje roczny koszt strat ciepła w zależności od grubości izolacji, a druga wielkość rocznej amortyzacji kasztu izolacji w zależności od grubości jej warstwy. Następnie sporządza się wykres krzywej będącej sumą tych kosztów najniższy punkt tej krzywej wyznacza optymalną grubość izolacji. Ponadto mogą być inne kryteria grubości izolacji, takie jak względy bhp (zabezpieczenie obsługi przed poparzeniem lub nadmiernym promieniowaniem cieplnym).

Temperatura zewnętrznej powierzchni izolacji nie powinna przekraczać 40°C – dla instalacji ogrzewczych wewnątrz budynku i 50°C w pozostałych wypadkach.

W praktyce minimalne i maksymalne grubości izolacji dla rurociągów o średnicy do 100 mm zawarte są w przedziale 30-h50 mm dla przewodów zasilających i 25-MO mm dla przewodów powrotnych.

Temperatura powierzchni dobranej w ten sposób izolacji na ogół nie jest wyższa od temperatury otoczenia więcej niż o 15 °C.