Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Analýza termodynamických jevů v potrubních sítích I.

Hydraulické výpočty

Tento článek je druhým pokračováním série článků na téma mapování termodynamických jevů v zasypaném potrubí i v jeho okolí. Nedílnou součástí vyšetřování jevů, ovlivňujících provoz především teplárenských sítí, je i správné stanovení hydraulických parametrů. Tyto jsou mapovány s ohledem na správnou funkci potrubního systému a z ní vyplývajícího ekonomického provozu. Čtenáři nyní předkládaný text je rešerší aktuálního stavu v tomto oboru a měl by být informací o současných přístupech k řešení hydraulických poměrů v teplárenství.

Stav řešené tématiky

Hydraulické poměry tepelných sítí jsou podrobně popisovány v literatuře [22], ze které je možno čerpat vstupní údaje a doporučené postupy potřebné při posuzování vzájemných návazností jednotlivých potrubních elementů uvnitř potrubní soustavy. Tyto údaje jsou prezentovány tabulkami ztrátových součinitelů pro obvykle používané trubní prvky v centrálních rozvodech tepla a chladu. Cenými jsou obsažené pomůcky pro výpočet hydraulických ztrát útvarů, kde na sebe navazují dvě a více potrubních tvarovek. Řešeny jsou tímto způsobem např. dvojité oblouky, a to vč. oblouků s usměrňujícími lopatkami. Velmi přehledně jsou, formou tabulek, popsány hydraulické ztráty T-odboček.

Kniha [22] se věnuje i hydraulickým ztrátám uzavíracích a regulačních armatur, vč. obtékání obecného trojrozměrného geometrického útvaru. Pro řešenou práci jsou zde uvedeny cenné údaje hydraulických ztrát potrubí s nerovnoměrně drsnou vnitřní stěnou v režimu turbulentního proudění.

Z hlediska použitých výpočtových metod je zcela zásadní literatura [23], kde v části věnované konkrétním ztrátovým součinitelům je možno získat většinu údajů potřebných pro spolehlivý návrh tepelné sítě, a to na základě zvolených hydraulických parametrů. Jediným nedostatkem, především z pohledu projektanta pracujícího na přípravě projektu teplárenské sítě, je často i úplná absence pásem spolehlivosti jednotlivých údajů v jednotlivých tabulkách. Přesto je kniha [23] základem pro stanovení jednotlivých hydraulických ztrát (nejlépe při srovnávání získaných hodnot s další literaturou). Kniha řeší typické hydraulické útvary: rovné potrubí, elastické potrubí – hadice, výtok z nádoby, konfusor, difusor, T-odbočky podle provedení, kolena a oblouky a dále i regulační a uzavírací armatury, včetně kulových kohoutů. Tyto kulové kohouty jsou dnes v soustavách centrálního zásobování teplem používány spolu s klapkami nejčastěji. Všechny tyto potrubní prvky se s vysokou pravděpodobností z podstatné části podílejí na naměřených skutečných hydraulických ztrátách.

Pro upřesnění konkrétních hodnot hydraulických ztrát stanovených dle [23] je možno čerpat údaje z [22], kde jsou s ohledem na přesný výpočet hydraulické ztráty přehledně a systematicky řešeny jednotlivé fyzikální případy proudění a konkrétní technické uzly, známé z potrubní techniky. Tabulkový způsob zobrazení je pro výpočty konkrétní tepelné sítě pomocí, a z pohledu této práce jsou podstatná i řešení jednotlivých clon řazených v potrubí, stejně jako srozumitelný popis chování tekutiny (víření a úplavy) v jednotlivých částech posuzovaných potrubních prvků.

Obrázek 1 – Vyšetřovaná síť CZT dle [24], kde LU dolní index 1 až LU dolní index n jsou jednotlivé předávací stanice vybavené výměníky tepla voda/ voda.
Obrázek 1 – Vyšetřovaná síť CZT dle [24], kde LU1 až LUn jsou jednotlivé předávací stanice vybavené výměníky tepla voda/ voda.
Obrázek 2 – Průběh statického tlaku a průtoku ve vyšetřované potrubní síti dle [24]
Obrázek 2 – Průběh statického tlaku a průtoku ve vyšetřované potrubní síti dle [24]
 

Numerické modelování hydraulických poměrů tepelných sítí CZT uvádí [24]. Tento příspěvek řeší možné oscilace v potrubních sítích s ohledem na jejich hydraulické parametry. Součástí článku je vyšetřování tlakových a průtokových parametrů konkrétní sítě CZT (viz Obrázek 1), jejichž časový průběh je patrný – viz Obrázek 2. Autor zde vyšetřuje za pomoci numerického modelu programovaného v jazyce PASCAL, založeného na použití diferenciálních rovnic prvního řádu, objemový průtok a okamžitý tlak na více místech konkrétní rozvětvené horkovodní sítě v polském Slezsku. Obrázek 2 zachycuje průběh tlaku a průtoku na přívodní linii nedaleko (5 km) od oběhových čerpadel.

Praktické řešení regulace dodávky tepla při zachování teplotního spádu na odběrných výměníkových stanicích řeší článek [25], který popisuje možnosti regulace sítí CZT na základě sledování okamžité vnější teploty, a to za využití zajišťování dodávky potřebného tepelného výkonu regulací teplot (teplotního spádu) na jednotlivých odběrných místech. Jedná se o kombinaci regulace teploty na přívodu teplonosné látky, většinou v přímé vazbě na aktuální a predikovanou teplotou vzduchu, doplněnou o rychlou regulaci průtoku.

Obrázek 3 – Průběhy teplot sítí CZT při regulaci dle okamžité vnější teploty vzduchu dle [25]
Obrázek 3 – Průběhy teplot sítí CZT při regulaci dle okamžité vnější teploty vzduchu dle [25]

V článku je opakován tradiční názor, že nejlepším způsobem regulace topného výkonu je, v podmínkách, kdy se spotřeba mění, kombinace regulace průtočného množství a teplotního spádu. Tato regulace směřuje k minimalizaci průtočného množství teplonosné látky v síti při změně spotřeby tepla, samozřejmě s omezením minimálního poměru průtočného množství vůči nominálnímu průtoku – doporučen poměr 2/5, realizovaný postupným odpojováním čerpadel. Příspěvek tyto parametry popisuje u primárních i sekundárních sítí o jmenovitých parametrech 145/70 °C, resp. 100/60 °C. Konkrétní průběhy teplot na přívodní a vratné linii primární a sekundární sítě jsou uvedeny (viz Obrázek 3).

V souvislosti s tímto způsobem regulace je však třeba důkladně zvážit regulační schopnosti regulačních armatur za minimálních průtoků v době nejnižších spotřeb tepla.

Souhrnně se problematice provozních režimů věnuje i článek [27]. Problém je zde formulován jako matematický model, který zahrnuje potřeby spotřebitele tepla z dálkového vytápění – tedy teplárenskou síť nebo výrobní závod, s cílem minimalizovat provozní náklady.

Dynamika počtu spotřebitelů CZT a dynamika změn rozsahu distribuční sítě zasahuje obvykle výrazně do provozu systému CZT. Je to podstatný faktor vzhledem k časovým zpožděním v potrubní síti, která jsou, obvykle ve srovnání s časovým zpožděním v jiných částech systému CZT, poměrně velká, a to i v souvislosti s akumulací tepla vzniklou tepelnými ztrátami potrubí do okolního terénu. Pro operativní plánování a optimalizaci provozu je proto velmi důležité mít k dispozici odpovídající simulační modely spotřebitelů a podrobně zmapovanou teplárenskou síť.

V příspěvku je volen alternativní model výrobního systému – jsou uvažovány tři typy výrobních jednotek: kotelny, protitlakové jednotky (turbíny) a jednotky tepelných čerpadel. Cílem optimalizačního programování je v tomto případě funkce, která má být minimalizována, a která se skládá ze součtu energetických vstupů, jeden pro každé časové období určených pro každou výrobní jednotku a pro každé čerpadlo. V každém časovém období jsou hodnoceny náklady na palivo a také náklady na spotřebu elektrické energie pro čerpadla. Pokud jde o jednotky s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla, lze počítat i s obdobím příjmů, tzn., že jsou započteny příjmy spojené s prodejem vyráběné el. energie do elektrické sítě. Strategie pro řešení matematického modelu popisuje souhru mezi uzly metody a standardní optimalizační balíček. Výpočetní zkušenosti s několika reálnými případy jsou široce diskutovány. Autoři považují za prokazatelné, že je možné vyřešit model a tím získat optimální zásobovací teploty. Obrázek 4 ukazuje vývojové diagramy takové optimalizační metody.

Obrázek 4a – Hlavní principy interaktivní optimalizační procedury – přeloženo z [27]Obrázek 4b – Hlavní principy interaktivní optimalizační procedury – přeloženo z [27]Obrázek 4 – Hlavní principy interaktivní optimalizační procedury – přeloženo z [27]

Bohužel v [27] není podrobně řešeno, jakým způsobem jsou kromě aktuálních teplot v systému ovlivňovány potřebné průtoky v síti. Z textu spíše vyplývá, že ovládání výkonu čerpadel je sekundární funkcí k prioritnímu ovládání teploty, což nebývá v praxi zcela snadný způsob regulace.

Prací zabývající se detailně poměry při proudění tekutin v potrubí v návaznosti na práce Nikuradzeho je článek [26] zabývající se konkrétními výpočtovými metodami vhodnými pro výpočet třecích ztrát v potrubí za podmínky turbulentního proudění, zde Re ≥ 4000. Článek se opírá o osvědčené postupy založené na relativní drsnosti potrubí, Reynoldsově čísle a vzorci White-Colebrookově.

vzorec
 

Obrázek 5 – Procenta velikosti předpokládané chyby při určení koeficientu třecí ztráty při jeho určení dle Colebrook-White vzorce na základě [26] – upraveno. Symbol CW – dle Colebrook White, symbol PM – dle prezentovaného modelu.
Obrázek 5 – Procenta velikosti předpokládané chyby při určení koeficientu třecí ztráty při jeho určení dle Colebrook-White vzorce na základě [26] – upraveno. Symbol CW – dle Colebrook White, symbol PM – dle prezentovaného modelu.

V článku jsou tyto vzorce omezeny v platnosti s ohledem na světlosti potrubí, tzn. např, že pro světlosti potrubí pod 5 mm mohou být používané vztahy zcela či částečně nefunkční. Je zde zmiňována snaha o vývoj rovnic hydraulického odporu s universální platností, neboť Colebrook-White vzorec se odchyluje od Nikuradzeho experimentálních výsledků. Článek je na rozdíl od předcházející uvedené literatury zajímavý i tím, že uvádí percentuálně pravděpodobné chyby jednotlivých postupů (viz Obrázek 5), kde hodnoty Maxm a Minm představují maximální a minimální chybové rozsahy (orig. error ranges). Odchylky experimentálně zjištěných hodnot jsou zobrazeny graficky (viz Obrázek 6).

Obrázek 6 – Odchylky naměřených hodnot od Nikuradzeho údajů dle [26]
Obrázek 6 – Odchylky naměřených hodnot od Nikuradzeho údajů dle [26]
Obrázek 7 – Doporučené hodnoty třecího součinitele pro komerčně vyráběná potrubí. Symbol CW – dle Colebrook White, symbol PM – dle prezentovaného modelu.
Obrázek 7 – Doporučené hodnoty třecího součinitele pro komerčně vyráběná potrubí. Symbol CW – dle Colebrook White, symbol PM – dle prezentovaného modelu.

Článek [26] dále sumarizuje jednotlivé další postupy používané pro výpočet součinitele tření a uvádí jeho doporučené hodnoty pro komerčně využívaná potrubí (viz Obrázek 7).

Obrázek 8 – Porovnání charakteristik potrubního systému bez svalků (křivka Y dolní index 1) a se svalky (křivka Y dolní index 2) dle [30]. Y dolní index č je charakteristikou čerpadla. Bod 1 je požadovaným provozním bodem a bod 2 je skutečným provozním bodem trasy.
Obrázek 8 – Porovnání charakteristik potrubního systému bez svalků (křivka Y1) a se svalky (křivka Y2) dle [30]. Yč je charakteristikou čerpadla. Bod 1 je požadovaným provozním bodem a bod 2 je skutečným provozním bodem trasy.

Protože je v posledních letech pro soustavy centralizovaného zásobování teplem, a to zejména ve Skandinávii, využíváno i nekovové potrubí, je třeba zabývat se i hydraulickými odpory vznikajícími při montáži – mechanickém spojkování, lepení a svařování potrubí z polypropylenu, polyetylenu, síťovaného polyetylénu, ABS, polythenu, sklolaminátu a dalších. Tyto odpory jsou vzhledem k velmi nízkým absolutním drsnostem na vnitřním smáčeném povrchu u uvedených materiálů a z nich plynoucím nízkým třecím ztrátám rovného potrubí pro výpočet celkové hydraulické ztráty podstatné. V tomto případě jsou hydraulické odpory závislé především na poměru mezi světlostí základní trubky a velikostí zúžení průřezu směrem dovnitř potrubí (označováno často jako svalek, v angl. literatuře „bead“). Toto zúžení je však možno volbou vhodného postupu svařování omezit, či zcela eliminovat. Pro znalost vlivu těchto svalků je možno využít literaturu [30], [32], [33]. Při posuzování hydraulické ztráty je třeba vzít v úvahu, že plastové potrubí bývá v systémech CZT využíváno téměř výhradně jako sekundární, tedy až po zpracování provozní teploty a tlaku pod hodnoty cca 75 °C a 0,6 MPa, ke kterému většinou dochází v předávacích stanicích. Tomuto způsobu využití odpovídají i aplikované dimenze potrubí, tedy od DN15 do DN100, výjimečně do DN150 a především očekávatelná značná členitost potrubní sítě, kde posouzeno např. investičně tvarovky tvoří přibližně 50 % nákladů. Při pohledu hydraulickém lze říci, že každých 10–20 m je rovné potrubí přerušeno vložením některé z trubních tvarovek, tedy vzniká mnohačetná místní ztráta dále ještě navyšovaná o ztrátu z případných svalků, která je zejména při použití potrubí menších světlostí nezanedbatelná – viz Obrázek 8.

Experimentálně je problematika svalků vzniklých po svařování plastového potrubí řešena v [31].

Shrnutí aktuálního stavu řešení zpracovávané tématiky

Uvedená literatura zaměřená na hydraulické poměry v potrubních sítích uvádí nástin používaných řešení provozních režimů teplovodních a horkovodních sítí a umožňuje po doplnění o navazující technické údaje tabulkového typu (především o další přehled hydraulických ztrát jednotlivých potrubních útvarů, materiálů a výrobních provedení) získání vstupních hodnot pro veškeré potřebné hydraulické výpočty teplárenských sítí.

Na základě předložených údajů lze konstatovat, že literatura specializovaná přímo v oboru problematiky provozních režimů potrubních sítí není příliš obsáhlá a její českojazyčná část se opírá především o díla vydaná v šedesátých a sedmdesátých letech dvacátého století. Tyto práce vycházejí často z německých prací z let 1930–1945 doplněných o práce z českého výzkumu a z výzkumu sovětského z let 1930–1980. Platnými podklady pro projektování potrubních sítí jsou však už také moderní práce z českých a slovenských výzkumných pracovišť publikované v posledních 10 letech.

Zcela moderní literatura v tomto oboru je v celkovém rozsahu především anglosaská a vychází z výzkumů Moodyho a prací Colebrookových, které umožňují přesnější stanovení hydraulických ztrát v potrubních sítích teplárenského typu. Literatura pracuje jak s teoretickými, modelovými případy, tak, a bohužel spíše v menší míře, i s konkrétními aplikacemi na jednotlivých teplárenských sítích. Obecně lze z níže uvedené literatury a i z dalších pramenů odvodit postupný odklon od plného přejímání Nikuradzeho údajů, a příklon k postupům a datům získaným z pozdějších výzkumných prací za použití věrnějších modelů povrchů potrubí.

Seznam použitých symbolů a zkratek

Tabulka 1 – Seznam použitých symbolů
označení v textuvýznamjednotka
D1vnitřní průměr medionosné trubkym
kstřední geometrická drsnostm
Qobjemový průtokm3/s
rpoloměrm
ReReynoldsovo číslo
Tteplota topné látkyK
Yměrná energieJ/kg
λsoučinitel tření
Tabulka 2 – Seznam použitých zkratek
zkratkaplný význam
DN„Diameter nominal“ – jedná se o označení určující přibližně velikost příslušných součástí potrubí a to zpravidla ve vztahu k jejich skutečnému vnitřnímu průměru.
CZTCentralizované zásobování teplem
 

Doporučená literatura v oboru potrubních sítí

  • [1] JANNA, William S. Engineering heat transfer 3rd etition. Broken Sound Parkway NW: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2009. 1 sv. 12 kapitol s. ISBN 978-1-4200-7202-0.
  • [2] VLACH, Josef, a kol. Zásobování teplem a teplárenství. Vydání 1. Praha: SNTL, 1989. 552 s. 04-207-89
  • [3] HAICHAO, Wang; WENLING, Jiaoand CHUANZHI, Zhu. Design and Operation Regulation of Combined Heating System with Gas-Fired Boilers as Peak-Load Heat Sources in Secondary Heating Network., Intelligent Computation Technology and Automation (ICICTA), 2011 International Conference 2011.
  • [4] KOLAŘÍK, Jakub. Tepelná pohoda a pracovní výkonnost v budovách s kolísáním operativní teploty. TZB Haus Technik: Technická zařízení budov. 2010, III., 3, s. 17–19. ISSN 1803–4802.
  • [5] Yan Li, Lin Fu, Shigang Zhang, Yi Jiang and Zhao Xiling, A new type of district heating method with co-generation based on absorption heat exchange (co-ah cycle)., Department of Building Science, Tsinghua University, PR China, Energy Conversion and Management, Volume 52, Issue 2, February 2011, Pages 1200–1207
  • [6] LAKEW, Amlaku Abie; BOLLAND, Olavand LADAM, Yves. Theoretical Thermodynamic Analysis of Rankine Power Cycle with Thermal Driven Pump. Applied Energy, 9, 2011, vol. 88, no. 9. pp. 3005–3011. Přístupné z:
    http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V1T-52KVR4R-3/2/4feb0b2d78185e086a8748133739713e. ISSN 0306-2619.
  • [7] CHANG, Yoon-Suk, et al. Fatigue Data Acquisition, Evaluation and Optimization of District Heating Pipes. Applied Thermal Engineering, 10, 2007, vol. 27, no. 14–15. pp. 2524–2535. Přístupné z:
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431107000725. ISSN 1359-4311.
  • [8] The 11th International Symposium on District Heating and Cooling, August 31 to September 2, 2008, Reykjavik, ICELAND, Sborník příspěvků.
  • [9] BOHM Benny, KRISTJANSSON Halldor, Single, twin and triple buried heating pipes: on potential savings in heat losses and costs. INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH. Int. J. Energy Res. 2005; 29:1301–1312 Published online 18 July 2005 in Wiley InterScience, dostupný z www.interscience.wiley.com. DOI: 10.1002/er.1118.
  • [10] PERSSON, Urban; WERNER, Sven. Heat distribution and the future competitiveness of district heating. Applied Energy [online]. 4. June 2010, 88, [cit. 2011-04-11]. Článek dostupný z www.elsevier.com/locate/apenergy.
  • [11] BOHM, Benny. On transient heat losses from buried district heating pipes. INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH [online]. 2000, 24, [cit. 2011-04-22]. Článek dostupný z http://80.onlinelibrary.wiley.com.dialog.cvut.cz/doi/10.1002/1099-114X(200012)24:15%3C1311::AID-ER648%3E3.0.CO;2-Q/abstract.
  • [12] RANDLOV, Peter. EUROPEAN DISTRICT HEATING PIPE MANUFACTURERS ASSOCIATION. The District Heating Handbook. 1. vyd. Fredericia Danmark: European District Heating Pipe Manufacturers Association, 1997. 2. ISBN 87-90488-03-2. str. 176.
  • [13] BROŽ, Karel. VYDAVATELSTVÍ ČVUT. Zásobování Teplem. 1. vyd. Praha: Ediční středisko ČVUT, 1997. ISBN 80-01-01587-4.
  • [14] TARNAWSKI, Vlodek R. a Wey H. LEONG. A Series-Parallel Model for Estimating the Thermal. Int J Thermophys. 2012, roč. 2012, č. 3, s. 1191-1218. DOI: 10.1007/s10765-012-1282-1. Dostupné z:
    http://80.download.springer.com.dialog.cvut.cz/static/pdf/158/art%253A10.1007%252Fs10765-012-1282-1.pdf?auth66=1391680471_9a9214f2ea6d15d40c67dff38825f93d&ext=.pdf
  • [15] IMA- Dresden, Result list of thermal conductivity measurement and density determination, 11. 12. 2013, archiv Oddělení kvality společnosti Uponor Infra Fintherm a.s., Za Tratí 197, Praha 9.
  • [16] PERPAR, Matjaz, et al. Soil Thermal Conductivity Prediction for District Heating Pre-Insulated Pipeline in Operation. Energy. 2012, vol. 44, no. 1, s. 197–210. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544212004884. ISSN 0360-5442.
  • [17] Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, česká technická norma ČSN EN 13941+A1, Navrhování a instalace bezkanálových předizolovaných sdružených potrubních systémů pro vedení vodních tepelných sítí, ICS 23.040,10; 91.140.10.
  • [18] KOZEL, Karel. ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE. Numerické řešení parciálních diferenciálních rovnic. 1. vyd. Praha: ČVUT, 2000. Učební texty Praha ČVUT fak. stroj. ISBN 80-01-02166-1. Dostupné z:
    http://k4.techlib.cz/search/handle/uuid:2a542310-b680-40a8-846e-704883dbcb88
  • [19] LABOUTKA, K., SUCHÁNEK, T. TZB-info: Tabulky a výpočty: Vybrané výpočetní vztahy pro vlastnosti vody [online]. 2001 [cit. 2009-05-26]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=41&h=38&obor=1.
  • [20] ŠOB, F. Hydromechanika. Brno: Akademické nakladatelství CERM s.r.o., 2002. 238 stran, ISBN 80-214-2037-5.
  • [21] JALURIA, Yogest a Kenneth E. TORRANCE. Computational Heat Transfer: series in computational and physical processes in mechanics and thermal sciences. 2. vydání. 29 West 35th Street New York NY 10001: Taylor & Francis, 2003. 2. edice, TJ260 .J35 2002. ISBN 1-56032-477-5.
  • [22] IDĚLČIK, Issac Evsejevic, Snastina, A., A., Suchodolova, Ž. Michajlova, A., J. Bystrickaja, V. Spravočnik po gidravličeskim soprotivlenijam. 1. vyd. Moskva: Mašinostrajenie, 22/XI 1974, 558 s. T-10241.
  • [23] KOLÁŘ, Václav, VINOPAL, Stanislav. Hydraulika průmyslových armatur: Příručka praktických výpočtů. 1. vyd. Praha 1: Státní nakladatelství technické literatury, 1963, 652 s. Strojírenská literatura. ISBN 04-101-63.
  • [24] METZGER, M. Modelling and simulation of transient states. Příspěvek z konference Systems, Man and Cybernetics, 1993. “Systems Engineering in the Service of Humans”, Conference Proceedings, z 17.–20. října 1993, dostupný z:
    http://80.ieeexplore.ieee.org.dialog.cvut.cz/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=390838
  • [25] WANG, Meiping; The Analysis of Operation Regulation Based on Origin in the central Heating system, 2011, vydáno ve sborníku z konference, Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), 2011 Asia-Pacific, Wuhan, str. 1–4, ISSN 2157-4839, ISBN 978-1-4244-6253-7, článek dostupný z:
    http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=5748506&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D5748506
  • [26] RAO, Achanta Ramakrishna; BIMLESH Kumar; Friction Factor for Turbulent Pipe Flow, z 30. X. 2007, modifikovaný 19. IX. 2010, článek dostupný z: http://eprints.iisc.ernet.in/id/eprint/9587
  • [27] BENONYSSON, Atli; BOHM, Benny; RAVN, Hanz; Energy Conversion and Management, 1996, Volume 36, Str. 297–314, článek dostupný z http://ac.els-cdn.com/019689049598895T/1-s2.0-019689049598895T-main.pdf?_tid=ab8b995cebb6abeda5da6cdc656b5b13&acdnat=1339690992_9f9c810cdd82da1038aa46339e89367b
  • [28] KNEER, Aron; WIRTZ, M.; Development of an alternative cooling system (earth heat exchanger) for inverters of a solar plant, příspěvek z konference Star European conference, konané 22.–23. 3. 2011 v Noordviku, článek dostupný z http://www.tinnit.de/cms/download.php?cat=30_Umwelttechnik&file=Starconference_2011_earthcooling_tinnit.pdf
  • [29] TZB-info, Katalog stavebních materiálů, dostupný z http://www.tzb-info.cz/docu/tabulky/0000/000068_katalog.html
  • [30] MELICHAR, Jan; MOSLER, Pavel; Výchozí údaje pro projektování potrubí z termoplastů, Vodní hospodářství 7/2013, str. 223–226, článek dostupný z http://www.vodnihospodarstvi.cz/ArchivPDF/vh2013/vh07-2013.pdf
  • [31] VESELSKÝ, Jaroslav; Local Head Loss in Polypropylene and Polyethylene Pipeline Joint Welded by Butt Fusion, článek dostupný z http://stc.fs.cvut.cz/pdf/VeselskyJaroslav-306611.pdf
  • [32] MELICHAR, J.; HÁKOVÁ, J.; VESELSKÝ, J.; MICHLÍK, L.; Místní energetická ztráta spoje plastového potrubí, spojovaného svařováním na tupo, článek v časopise Vytápění, větrání, instalace. 2006, roč. 15, č. 1, s. 15–18. ISSN 1210-1389.
  • [33] MELICHAR, J.; VESELSKÝ, J.; Místní energetická ztráta spoje polypropylénového a polyetylénového potrubí, zhotoveného svařováním na tupo, článek v časopise Vytápění, větrání, instalace. 2009, roč. 18, č. 1, s. 4–8. ISSN 1210-1389.
  • [34] MELICHAR, Jan; MOSLER, Pavel; Determination of Pressure Loss in Plastic Pipeline, příspěvek z konference 15th International Freight Pipeline Society Symposium 2014 Czech Association of Scientific and Technical Societies (CSVTS), 24.–26. června 2014. Dostupné z http://stc.fs.cvut.cz/pdf13/2597.pdf
  • [35] VARCHOLA, M.; KNÍŽAT, B.; TÓTH, P.; Hydraulické riešenie potrubných systémov, Vienala Košice, 2004, 265 str., ISBN 80-8073-126-8
 
Komentář recenzenta prof. Ing. Jan Melichar, CSc.

Problematika spolehlivosti a efektivnosti provozu složitých potrubních systémů je v současnosti velmi aktuální. Jedním z problémů návrhu teplárenských potrubních sítí je stanovení jejich hydraulických parametrů, resp. jejich hydraulické řešení.

Problematika hydraulického řešení potrubního systému je velmi široká a složitá. Hydraulické řešení představuje v užším slova smyslu výpočet odporů potrubí, tzv. hydraulických ztrát. V širším kontextu, ale jde o komplexní řešení, zahrnující vedle stanovení disipací mechanické energie kapaliny při jejím proudění i optimalizaci pohonu čerpadel, správnou regulaci systému a řešení problémů spojených s důsledky nestacionárních efektů při proudění kapaliny v potrubní síti. V teplárenských potrubních sítích je pak třeba zohlednit i otázky přestupu tepla.

Článek je rešeršního charakteru. Orientuje čtenáře v dané problematice a poskytuje základní informace o literatuře, ze které lze čerpat ověřené podklady pro výpočet hydraulických ztrát v přímých úsecích potrubí a hydraulických ztrát způsobených lokálními vlivy (typické tvarové kusy, potrubní armatury). Rovněž uvádí odkazy na práce, týkající se analýzy hydraulických poměrů v teplárenských potrubních sítích a informuje o současných přístupech k řešení hydraulických poměrů a provozních režimů v těchto sítích. Příspěvku by prospělo uvedení alespoň stručné metodiky řešení konkrétního typického příkladu.

English Synopsis
Thermodynamic effects in the pipeline and its surroundings – hydraulic calculations

This article is the second continuation of a series of articles on the topic of mapping thermodynamic phenomena in backfilled pipe and its surroundings. An integral part of the investigation of phenomena affecting the operation of district heating networks in particular, is the correct determination of hydraulic parameters. These are mapped to the correct operation of the piping system and the resulting economic operation. Readers now present text is the current status of researches in this field and should be information about current approaches to solving the hydraulic conditions in the heating industry.

 
 
Reklama