El
presente artículo muestra la mejora de las instalaciones realizadas con sistemas de tuberías y accesorios en Polipropileno Copolímero Ramdon (PP-R) Niron vs instalaciones metálicas en términos de optimización del aislamiento.
por Laura Sánchez Ruiz*
La baja conductividad térmica de las tuberías Niron λ = 1,67 BTU in / hr ft2 F hace posible una adecuación del espesor de aislamiento en función de la temperatura del fluido, diámetro y metraje total de instalación.
Existen dos situaciones por las que se debe colocar aislamiento en la red de tuberías en instalaciones de agua helada y agua caliente:
. Evitar condensaciones superficiales en la superficie de la tubería
. Asegurar que las pérdidas térmicas globales por el conjunto de conducciones no superen el 4% de la potencia máxima transportada.
Condensación superficial
En este caso las condiciones más desfavorables son las instalaciones de agua helada en entornos con alta temperatura ambiente y humedad relativa elevada. Bajo estas condiciones el material polipropileno disminuye el riesgo de condensaciones superficiales.
Este hecho hace del PP-R un aliado frente a las condensaciones superficiales, permitiendo reducir los espesores de aislamiento térmico necesarios y garantizando que la temperatura superficial de la tubería esté por encima de la temperatura de rocío.
Cabe destacar que la corrosión de las tuberías depende principalmente del medio ambiente en que están colocadas, del material de su fabricación y del régimen de funcionamiento a que se ven sometidas, siendo la protección exterior de la tubería la que debe estudiarse con mayor cuidado, debido a que normalmente el medio circundante es más agresivo que el agua que circula por el interior.
En caso de condensación superficial, las instalaciones realizadas con material PP-R, garantizan la resistencia a la corrosión, tanto en el interior de la tubería como en superficie.
Pérdidas térmicas
En cuanto a las pérdidas térmicas en condiciones de trasiego de fluido caliente y temperatura ambiente baja, la elección de espesor del aislamiento se realiza garantizando que la suma de las pérdidas térmicas no supere el 4% de la potencia máxima transportada.
La baja dispersión térmica del polipropileno ayuda a mantener las temperaturas de fluido transportado, dando la posibilidad de disminuir el espesor de aislamiento necesario.
Este fenómeno puede llegar a traducirse en una reducción del consumo de la caldera de hasta un 10% en las instalaciones donde hay recirculación del agua caliente durante las 24h del día y 365 del año.
En la Figura nº1 se adjunta uno de los análisis termo gráficos realizados por Italsan.
Considerando que el fluido que pasa por las superficies Ar1, Ar2 y Li1 está a la misma temperatura y que el conjunto se encuentra en funcionamiento desde hace varias horas, observamos que la temperatura en el PP-R sin aislar ( Ar1 ) logra estar 24°F en promedio por debajo de su equivalente metálico sin aislamiento ( Li1 ). Esto es debido a la diferencia de conductividad térmica de los materiales, alta para los metales y baja para los poliméricos.
Así mismo, la parte de PP-R con aislamiento de 19mm logra una temperatura superficial de 95,2°F (Ar2), cumpliendo con los requisitos de pérdidas térmicas exigidos en cualquier instalación eficiente.
Figura 1. Toma de datos temperatura superficial circuito de agua caliente. Comparativa entre acero y polipropileno Niron
Es importante garantizar una pérdida máxima del 4% respecto a la potencia máxima trasportada debido que la realidad del mercado es otra.
Nos encontramos ante la situación donde se han realizado instalaciones con tubería de acero, con pérdidas del orden del 25-30% lo que significa que son energéticamente insostenibles.
En estas situaciones a igualdad de espesor, la tubería de polipropileno reduce sustancialmente las pérdidas existentes en la instalación con la consecuente eficiencia energética en los sistemas térmicos.
Mediante el software de cálculo de pérdidas térmicas Italterm se ofrece la posibilidad de realizar el cálculo de pérdidas térmicas y condensaciones superficiales que se originan en la tubería Niron proponiendo el espesor de aislamiento más eficiente en cada estudio.
* Laura Sánchez Ruiz, es Ingeniera Civil y Directora Técnica de Italsan.
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