Frostskydd by Värmekabelteknik

VärmeKabelTeknik

Frostskydd

från

Frostskydd 2 Användningsområden

VärmeKabelTeknik

En fysikalisk grundregel säger att all värmetransport sker från varma zoner till kalla. Detta medför att t.ex. rörledningar som omges av låga temperaturer avger värme genom isoleringen. Värmeförlustens storlek är beroende av rörets diameter, isoleringens tjocklek och material, samt skillnaden i temperatur mellan rörledningen och omgivning. Om värmeförlusten blir tillräckligt stor finns risk för att vätskan i rörledningen fryser eller på annat sätt tar skada.

Vid isbildning i rörledningar är även risken stor för att ledningen fryser sönder. Ett enkelt och effektivt sätt att förhindra isbildning på grund av låg omgivningstemperatur är att förlägga värmekabel på eller i rörledningarna. Avsikten är alltså inte att värma upp röret, utan endast att kompensera den värmeförlust som sker genom isoleringen.

Exempel på applikationer:

Hur är det med energiförbrukningen?

• Vatten och avloppsrör som ej ligger på frostfritt

Värmekabeln har genom att värmen alstras direkt i kabelns motståndstråd en mycket hög verkningsgrad.

• • •

djup. Dräneringsrör Kondensrör från kylaggregat. Processrör.

Monteringen av kabeln utförs så att det blir god termisk kontakt mellan kabeln och mediet som skall frostskyddas.

Tankar och cisterner kan givetvis frostskyddas enligt samma metod.

Dessa två faktorer tillsammans med en termostat som styr kabeln så att den är tillslagen endast när frysrisk finns gör att frostskyddsanläggningar med värmekabel är mycket energisnåla. Tumregel: 10 Watt/m är tillräcklig effekt för att frostskydda:

• en 50 mm VA‐ledning förlagd i mark. • en 50 mm VA‐ledning isolerad med 50 mm vid ‐

Hur fungerar Velox-frostskydd? Genom att förlägga värmekabel med lämplig effekt, utefter rörledningen, eller inuti röret i direktkontakt med mediet, tillför man den värme som behövs för att kompensera värmeförlusten från röret.

•

25oC. en 25 mm VA‐ledning isolerad med 50 mm vid ‐ 35oC. Mer om reglering och kontroll under avsnittet REGLERING

VärmeKabelTeknik Vanligast förekommande kabeltyper är TCPR och BTL-10

Frostskydd 3

Dessa kablar är de vanligast förekommande typerna när det gäller frostskydd av VA‐ledningar, och är de kabeltyper som Velox standardslingor är tillverkade av. Vid mer speciella behov av frostskydd eller varmhållning hänvisas till kapitel G’ INDUSTRIVÄRME’.

BTL‐10 är en självbegränsande värmekabel med olinjär uteffekt, dvs. vid sjunkande omgivningstemperatur ökar uteffekten. BTL‐10:s uteffekt ändras från att vid +65oC vara nästan 0 W/m till att vid +5oC vara ca 10 W/m. BTL‐10 kan kapas till exakt den längd man behöver och lämpar sig därför att lagerhålla som universell frostskyddskabel.

TCPR är en serieresistiv värmekabeln med återledare och levereras monterad med ändavslutning och kallkabel.

BTL‐10 är lämplig för både in‐ och utvändig förläggning. BTL‐10 säljes som ”Frostlåda” med kabeln, an ‐ avslutningssatser och varningsskyltar förpackade i ”lätt‐ att‐ha‐med‐i bilen‐låda”.

TCPR är lämplig för såväl ut‐ som invändig förläggning. TCPR kan erhållas som standardslingor (20‐100 m) eller som specialdesignad slinga.

Standardslingorna med data och beställningsnummer presenteras efter avsnittet Dimensionering av frostskydd.

Frostskydd 4 Utvändig förläggning

VärmeKabelTeknik

Värmekabeln monteras mot röret innanför isoleringen. Vid detta förläggningssätt är det viktigt att värmekabeln ligger väl an mot rörledningen som skall frostskyddas så att värmeöverledningen blir god. En metod som ger mycket god värmeöverledning är att man då kabeln är uppfäst på rörledningen, lägger Al‐ tape över kabeln och mot röret utefter kabelns längd.

För att fästa upp kabeln på röret rekommenderas att använda glasvävstape då den är värmebeständig och samtidigt skonsam mot kabeln.

Invändig förläggning Kabeln monteras inne i röret i direktkontakt med mediet. Ett enkelt sätt att frostskydda befintliga och redan isolerade rörledningar och vid nyanläggning är att förlägga värmekabel inne i rören.

Fördelen med denna metod är att kabeln kommer i direktkontakt med mediet som ska värmas, vilket ger snabb upptining och lägre driftskostnad, då man klarar svårare förutsättningar med lägre effekt.

Om effektbehovet per meter rörledning överensstämmer eller är något lägre än värmekabelns effekt per meter läggs kabeln ut på röret och fästes upp, lämpligen med glasvävstape, tvärs röret med c/c‐ avstånd 250‐350 mm. Om effektbehovet per meter rörledning är större än värmekabelns effekt per meter gör man en så kallad spiralisering. Exempel: Effektbehov 15 W/m rörledning, värmekabel 10 W/m. Om 1.5 m värmekabel förlägges på 1 m rörledning så erhåller man 15 W/m rörledning

Plaströr Värmekabel med högre effekt än 12 W/m ska inte förläggas i direktkontakt med plaströr då kabelns manteltemperatur kan ge skador på röret. Vid högre effektbehov kan värmekabeln förläggas i sand på några centimeters avstånd, så att en värmespärr skapas mellan kabeln och röret.

VärmeKabelTeknik Isolerade rörledningar fritt ovan mark.

Frostskydd 5

Tumregel för effektbehovet i normalfall: -

Effektbehov 10 W/m rörledning om: rördiameter är max. 50 mm isoleringen är min 50 mm mineralull lägsta omgivningstemperatur är -30oC

I annat fall beräknas effektbehovet enligt: P/m =

2 x π x dt x k x S In (dy ÷ di)

P/m = Effektbehov i W/m. dt

= Temperaturdifferens i oC

= Isolermaterial k‐värde i W/moC (J/moC x 1.16)

= Säkerhetsfaktor. Sätts till 1.3‐1.7 beroende av utsatthet för väder och vind.

= Isoleringens ytterdiameter i mm

= Rörets ytterdiameter i mm.

(lägsta tillåtna mediatemperatur minus lägsta förekommande omgivningstemperatur).

För mineralull 0.046 W/moC

Cisterner fritt ovan mark Effektbehov: Totala effektbehovet räknas fram enligt:

A x k x dt x 1.25 x S I

= Erforderlig effekt (Totaleffekt i W)

= Cisternens uppvärmningsbara mantelyta i m²

= Isoleringens värmekonduktivitet i W/moC

= Temperaturdifferens i oC

= Säkerhetsfaktor (1.3‐1.7 utsatthet för bl.a vind)

(för mineralull = 0.046)

(lägsta tillåtna mediatemperatur minus lägsta förekommande omgivningstemperatur)

Isoleringens tjockled i meter.

Varmhållning och uppvärmning av rör, tankar och cisterner behandlas utförligare under katalogflik G INDUSTRIVÄRME

beroende

Frostskydd 6 Rörledningar oisolerade, förlagda i mark

VärmeKabelTeknik

Marktemp (mt).

Effektbehov: Anges i Watt/meter rörledning och beräknas enligt:

Förläggn ings‐ djup i cm

Klimatzon

= 0.021 x dy x mt

= Erforderlig effekt i W/m.

17.6

22.6

27.8

33.0

= Rörets ytterdiameter i mm.

7.0

10.6

13.8

18.0

= Marktemperatur beroende av klimatzon och läggningsdjup (fås ur tabellen)

6.5

10.0

13.2

17.4

5.3

8.7

12.0

16.2

100

4.1

7.3

10.7

15.0

150

1.2

4.0

7.5

12.0

200

‐

0.7

4.4

9.0

Rörledningar isolerade, förlagda i mark Effektbehov: Anges i Watt/meter rörledning och beräknas enligt: Pm

= Erforderlig effekt i W/m

= Isoleringens värmekonduktivitet i W/moC

= Marktemperatur beroende av klimatzon och läggningsdjup (fås ur tabellen)

= Isoleringens ytterdiameter.

= Isoleringens innerdiameter.

2 x π x k x mt x 1.2 ln (dy ÷ di)

För mineralull = 0.045

Rörledningar förlagda i rörgravar Vid dimensionering av frysskydd i rörgravar påverkas såväl effektbehovet som förläggningssättet av en mängd faktorer såsom rörgravens djup, konstruktion och isolering. VÄRMEKABELTEKNIK har stor kunskap och erfarenhet av olika typer av värmekabelapplikationer och bistår gärna med råd och anvisningar vid projektering och förläggning även vid denna typ av värmekabeltillämpning. VÄRMEKABELTEKNIK tar givetvis hand om hela projekteringen av värmekabelanläggningen om så önskas.

VärmeKabelTeknik Frostskydd av rörledningar med självbegränsande kabel Kabel: BTL‐10 Förläggning: In‐ och utvändigt montage. Spänning: 220 Volt. BTL‐10 är en värmekabel av självbegränsande typ med ett temperatur/effekt‐förhållande anpassat för frostskydd. BTL‐10 kapas och an/avsluts enkelt på monteringsplatsen. BTL‐10 saluföres som metervara alternativt förpackad i 30, 50 eller 100 m ringar tillsammans med lämpligt antal an/avslutningssatser för utvändigt montage. För invändigt montage finns kompletteringssats som tillbehör.

Frostskydd 7 Artikelnr Artikel 8986130 Kabel BTL‐10 8986139 An/Avslutningssats för utvändig förläggning inkl. varningsskylt 8986138 Kompletteringssats för invändig förläggning Art.nr

Artikel

Kabelläng d

Antal an/avslut‐ ningssatser

8986133

Frostlåda 25

25 m

5 st

8986135

Frostlåda 50

50 m

10 st

8986137

Frostlåda 100

100 m

15 st

Frostskydd 8 Värmekabelelement för frostskydd av rörledningar

VärmeKabelTeknik

Frostskydd på Pinnpack Förläggning: Utvändigt montage Spänning: 230 V Värmekabelteknik presenterar frostskyddskabel i längder anpassade för fast anslutning med 1 m anslutningsledning. BTL‐10 Självbegränsande värmekabel gör att du får en stor säkerhet. Risk för överhettning finns ej. Pinn‐packen finns i längder från 1 ‐ 18m, längre längder på begäran. Den levereras med 1 m anslutningsledning. Pinnpack‐element finns även för invändigt montage i plastslang, min. 25 Längd

Effekt

(m)

(W)

Längd

Effekt

(m)

(W)

1101010

1101070

1101015

1,5

1101080

1101020

1101090

1101025

2,5

1101100

100

1101030

1101120

120

1101040

1101140

140

1101050

1101160

160

1101060

1101180

180

Art.nr

Förläggning: Invändigt montage Spänning: 230 V Pinnpack‐element finns även för invändigt montage i plastslang, min. 25mm diameter. Den levereras då med påmonterad kabelgenomföring "R‐20‐förskruvning". Den har en utvändig gänga R20 som du anpassar mot T‐ röret med en övergångsnippel. Art.nr

Längd

Effekt

(m)

(W)

11020101

11020151

1,5

11020201

Art.nr

Längd

Effekt

(m)

(W)

11020701

11020801

11020901

11020251

2,5

11021001

100

11020301

11021201

120

11020401

11021401

140

11020501

11021601

160

11020601

11021801

180

VärmeKabelTeknik Värmekabelelement för frostskydd av rörledningar

Frostskydd 9

Kabel: TCPR

Förläggning: Invändigt montage

Förläggning: Utvändigt montage

Spänning: 230 V

TCPR är en serieresistiv värmekabel av återledartyp, den kan därför utföras med trycktät ändavslutning och monteras inuti en rörledning.

Satsinnehåll: Värmekabelelement 2 m kallkabel monterad Kabegenomföring R20 Varningsskylt E‐nr Beteckning Rörlängd TCPR I (m) 8987124 20/ 12.00 20 8987125 25/ 8.00 25 8987126 30/ 5.35 30 8987127 35/ 4.00 35 8987128 40/ 3.90 40 8987129 45/ 2.90 45 8987130 50/ 1.90 50 8987131 55/ 1.90 55 8987132 60/ 1.30 60 8987133 65/ 1.30 65 8987134 70/ 1.00 70 8987135 80/ 0.65 80 8987136 85/ 0.65 85 8987137 90/ 0.65 90 8987138 100/ 0.45 100

Satsinnehåll:Värmekabelelement 1 m kallkabel monterad Kabegenomföring R20 Varningsskylt E‐nr Beteckning Rörlängd TCPR F (m) 8987154 20/ 12.00 20 8987156 25/ 8.00 25 8987158 30 5.35 30 8987160 35/ 4.00 35 8987162 40/ 2.90 40 8987163 45/ 2.90 45 8987164 50/ 1.90 50 8987165 55/ 1.90 55 8987166 60/ 1.30 60 8987168 65/ 1.30 65 8987170 70/ 1.00 70 8987172 80/ 0.65 80 8987174 85/ 0.65 85 8987175 90/ 0.65 90 8987176 100/ 0.45 100

Effekt (Wtot) 220 265 330 378 456 405 557 506 678 626 758 1017 957 904 1175

Effekt (W/m) 10.0 9.7 10.0 9.9 10.4 8.3 10.2 8.5 10.4 8.8 10.4 11.6 10.3 9.2 10.0

Effekt (Wtot) 220 265 330 378 456 405 557 506 678 626 756 1017 957 904 1175

Effekt (W/m) 10.0 9.7 10.0 9.9 10.4 8.3 10.2 8.5 10.4 8.8 9.9 11.6 10.3 9.2 10.8

Frostskydd 10 VELOX PREFROST

VärmeKabelTeknik

Matningsspänning: 220 V.

Velox Prefrost är en komplett enhet med isolerad plastslang (32 mm), T‐stycke och värmekabel ihopmonterat till en enhet, färdig för inkoppling till vatten och elnät.

Art.nr 8986171 8986172 8986173 8986174 8986175 8986176 8986177 8986178

Velox Prefrost finns i standardlängder enligt vidstående tabell. Andra längder offereras på begäran.

Reglering av frostskyddsanläggningar Ett funktionellt och säkert frostskydd med minimal effektförbrukning kräver att värmekabelns tillslag styrs med någon form at temperaturkännande styrutrustning.

Effekt (W) 80 140 200 245 300 345 420 510

Rörledning (m) (W/m) 6 10.0 12 10.0 20 10.0 25 9.9 30 10.0 35 9.9 40 10.5 50 10.2

Ström (A) 0.3 0.5 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.2

Beroende av anläggningens omfattning och funktionskrav kan reglering ske enligt flera olika metoder. Regleringens funktion blir beroende av mätmetod samt styrutrustningens egenskaper.

MÄTMETODER

Direkt mätning: Den effektivaste och funktionellt bästa lösningen erhålls om mätgivaren kan placeras direkt i mediet som skall frostskyddas eller varmhållas.

Indirekt mätning:

Ofta är det av olika anledningar svårt att installera en mätgivare inuti ett processkärl. Mätgivaren monteras i sådana fall direkt mot processkärlets utsida. Denna metod ger oftast en fullt acceptabel mätnoggrannhet om det är god termisk kontakt mellan mediet och mätgivaren, dvs. att processkärlen är tillverkade av metalliskt material.

Mätning av omgivningstemperaturen:

Vid mindre anläggningar typ frostskydd av VA‐ledningar kan man ofta nöja sig med att placera mätgivaren i omgivande utrymme och styra värmekabeln så att den startar när omgivningstemperaturen är så låg att det finns risk för frysning. Denna metod fungerar tillfredsställande men ger inte den optimalt lägsta energiförbrukningen.

VärmeKabelTeknik Styrningstutrustningar

Frostskydd 11

TERMOSTATER: Med en termostat styr man anläggningen enligt ON/OFF‐metoden, dvs värmekabeln är antingen till eller frånslagen. Termostater finns i en mängd olika utföranden och funktionsmöjligheter, såsom kapillär/resistiv givare, fast/variabel tillslagstemperatur, variabel till/från ‐ differens, brytande/slutande/växlande kontaktfunktion m.m. VÄRMEKABELTEKNIK har ett omfattande program av termostater som gör att vi alltid kan offerera en för anläggningen lämplig styrutrustning.

Automatikskåp VÄRMEKABELTEKNIK har ett omfattande program av komplett utrustade automatikskåp för styrning av anläggningar där det krävs en mer omfattande kringutrustning såsom jordfelsbrytare, kontaktorer, larmutgång, säkringar m.m. Förutom vårt standardpro‐ gram, som omfattar skåp från en 1‐fas till fyra st 3‐ fasgrupper med olika funktionsmöjligheter, konstruerar och tillverkar vi automatikskåp enligt funktionskrav från våra kunder.

Frostskydd 12

VärmeKabelTeknik

Telephone: +46‐301‐418 50 – Email: info@vkts.se – Homepage: www.vkts.se

Industrihuset

Södra Hedensbyn 43

S‐430 64 HÄLLINGSJÖ

S‐931 91 SKELLEFTEÅ

Sweden

Fax: +46‐301‐418 70

Fax: +46‐910‐881 33