ontwikkelingsfonds v o o r h e t Te c h n i s c h Installatiebedrijf
ISBN 978-90-5044-232-9
K E N N I S I N S T I T U U T V O O R D E I N S TA L L AT I E S E C TO R
G R O N D L E I D I N G E N V O O R WA R M T E - E N KO U D E T R A N S P O R T
Opleidings- en
publicatie
7
gRONDLEIDINgEN VOOR WARMTE- EN KOUDETRANSPORT
ISSO Kruisplein 25 3014 DB Rotterdam Postbus 577 3000 AN Rotterdam Tel. 010 20 65 969 Fax 010 21 30 384 E-mail: isso@isso.nl
Kennisinstituut voor de Installatiesector ISSO houdt zich bezig met het identificeren van kennisvragen binnen de installatiesector, het ontsluiten en toegankelijk maken van deze kennis in de vorm van praktische ISSO-publicaties en het bevorderen van het gebruiken van ISSO-publicaties als normstellende richtlijnen.
De in ISSO deelnemende organisaties zijn: NLingenieurs: Organisatie van advies- en ingenieursbureaus PIT: Stichting Promotie Installatietechniek TVVL: Nederlandse Technische Vereniging voor Installaties in Gebouwen UNETO-VNI: Ondernemersorganisatie voor de installatiebranche en de technische detailhandel De werkzaamheden worden begeleid door de Raad van Begeleiding, welke ten tijde van het tot stand komen van deze publicatie als volgt was samengesteld: De heer W.J.H. Scheffer De heer ir. R.D. van Bergen De heer ir. J. Schonewille De heer ing. H. Besselink De heer ing. R. Steine Mevrouw dr.ir. P.M. Bluyssen De heer ir. P.A.L. Stoelinga De heer ing. W.F.G. Hooijkaas De heer ing. A.A.L. Traversari MBA De heer H.M.A. Janssen Groesbeek De heer ir. E.J. Wagenaar De heer T. Klinkenberg De heer ir. T.M.E. Zaal De heer ir. P.H.H. Leijendeckers prof.em. De heer prof. ir. W. Zeiler De heer ir. W. Plokker De heer ir. W.G. Ram De realisatie van de ISSO-publicatie 7 werd verzorgd door de ISSO-kontaktgroep 98, die als volgt was samengesteld: De heer ir. L. Bosselaar Agentschap NL De heer ir J. Van den Broek (rapporteur) De heer ing. A.H.P. Derksen (projectcoördinator) ISSO De heer G.J. Dijkstra M.Civ.Eng. Tebodin Netherlands B.V. De heer ing. P. Heijboer DWA Installatie- en Energieadvies De heer F. Holtrup Kiwa Nederland B.V. De heer H.J. Kors Logstor Nederland B.V. De heer ir. R. van Meenen RDP development De heer ing. O. te Meij Profilplast De heer E. Mourits Thermaflex Nederland B.V. De heer Ing. H.C. Roel (voorzitter) Roel Consultants De heer T.J.B. Roording Rijksgebouwendienst (RGD) De heer I.I. Spriensma Interim management & organisatieadvies De heer ing. R. de Vries (namens EnergieNed) Nuon Warmte afd. Techniek en Innova De heer L. Wartna (namens Stichting Warmtenetwerk) Visser & Smit Hanab B.V. De ontwikkeling van ISSO-publicatie 7 is mede tot stand gekomen door een financiële bijdrage van:
Opleidings- en ontwikkelingsfonds v o o r h e t Te c h n i s c h Installatiebedrijf
Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij zowel het verzamelen als bij het verwerken en opstellen van de in deze publicatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten, dat deze publicatie onvolledig is of dat zij onjuistheden of onvolkomenheden bevat. Degene die van deze publicatie en de daarin vermelde gegevens gebruik maakt, aanvaardt dan ook daarvoor zelf het risico. Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt sluiten iedere aansprakelijkheid uit voor zowel schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de publicatie als schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van eventuele (druk-)fouten, onvolledigheden en onvolkomenheden van deze publicatie. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het bestuur van Stichting ISSO. Voorzover het maken van kopieën uit deze publicatie is toegestaan op grond van artikel 16h t/m 16m Auteurswet 1912 jo het Besluit van 27 november 2002, Stb 575, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp). All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the written permission of the foundation ISSO. Op alle publicaties van Stichting ISSO zijn de Algemene Leveringsvoorwaarden van toepassing. Deze kunt u lezen op www.isso.nl of opvragen bij Stichting ISSO Aanvullingen en eventuele errata zijn te raadplegen via onze website: www.isso.nl Eventuele opmerkingen en vragen kunnen doorgegeven worden aan ISSO, Postbus 577, 3000 AN Rotterdam, e-mail: isso@isso.nl © Stichting ISSO – Rotterdam, augustus 2012
ISSO-uitgaven ISSO-PUBLICATIES 7 11
70.2 Individuele behandeling van afvalwater (IBA) (2000)
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport (2012) Warmteterugwinning (1982)
12 Verkort referentiejaar voor buitencondities (1986H) 17 Kwaliteitseisen voor luchtkanaalsystemen in woning- en utiliteitsbouw 18 19
72 Ontwerpen van individuele en klein elektrische warmtepompsystemen (2005)
(2012)
73
Leidingnetberekeningen (2012) Thermisch binnenklimaat, aanbevelingen (1991)
74 Thermisch behaaglijkheid - eisen voor de binnen temperatuur in gebouwen (2004)
20 Energiegebruik in kantoorgebouwen (1987) 21 Berekening van het energiegebruik voor klimatisering en verlichting van 22 23
70.3 Grijswater binnen de perceelgrens (2002) 71 Optimale warmte opwekkingsinstallaties (2003)
Ontwerp en Uitvoering van Verticale Bodemwarmtewisselaars (2005)
75 Handleiding Energieprestatie-Advies Utiliteitsgebouwen 75.1 (2011) – 75.2 (2007) – 75.3 (2011)
kantoorgebouwen (1994)
76 Montage- en materiaalspecificaties voor warmwater-verwarmings
Energiegebruik in schoolgebouwen (1987) Correctieprocedure referentiejaar naar actueel jaar (1988)
installaties (2005) 77 Installaties voor Levensloopbestendig Wonen: functie, ontwerp en
24 Installatiegeluid (1990) 25 Leidingisolatie – berekening van de economisch optimale dikte en dikte
79
ter voorkoming van condensatie (1991) 26 Uitwendige corrosie: aanbevelingen ter voorkoming van uitwendige
80 Handboek integraal ontwerpen van collectieve installaties met warmtepompen in de woningbouw (2007)
27 29
uitvoering (2004) Inspectie en Onderhoud van Noodverlichtingsinstallaties (2010)
corrosie in verwarmings- en luchttechnische installatie (1990)
81 Handboek integraal ontwerpen van warmtepompinstallaties voor utiliteits-
Luchtfilters (1991) Stralingsverwarming in hoge ruimten, indirect systeem (1992)
gebouwen (2007) 82 Handleiding Energieprestatie-Advies Woningen 82.1 (2011) – 82.2 (2007) –
30 Leidingwaterinstallaties in woningen (2004) 30.4 ISSO-publicatie Warmteterugwinning uit douchewater (2008)
83
82.3 (2011) – 82.4 (2010) Een helder licht op werkplekverlichting (2006)
30.5 ISSO-publicatie LegionellaCode Woninginstallaties (2008)
84
Elektrische installaties in wijkgebonden medische behandelruimte (2011)
31
Meetpunten en meetmethoden voor klimaatinstallaties (1995)
85
Thermisch actieve vloeren, betonkernactivering (2011)
32 34 36
Uitgangspunten temperatuursimulatieberekeningen (2011) Stralingsverwarming in hoge ruimten, direct systeem (1994) Standaard vraagspecificatie voor installaties in gebouwen (2010)
86 Kwaliteitseisen voor warmtetechnische en CO2-installaties in tuinbouw kassen (2007) 87 Kwaliteitseisen voor watertechnische installaties in tuinbouwkassen (2007)
37
Energiewijzer kantoren (1995)
88
Kwaliteitseisen voor de constructie van tuinbouwkassen (2007)
39 Langetermijnkoudeopslag in de bodem (1997) 42 Ontwerpen en installeren van sprinklerinstallaties (2011) 43 Concepten voor klimaatinstallaties (1998) 44 Het ontwerp van hydraulische schakelingen voor verwarmen (1998) 46 Ontwerp van individuele hydraulische schakelingen voor verwarmen van eengezinswoningen (2000)
89 Binnenklimaat scholen (2008) 90 Energie-efficiënte verlichting in en rondom gebouwen (2011) 91 Ventilatiesystemen met decentrale toe- en afvoer en warmteterugwinning in woningen en woongebouwen (2009) 92 Ventilatiesystemen met decentrale toevoer en centrale afvoer in woningen en woongebouwen (2009)
47 Ontwerp van hydraulische schakelingen voor koelen (2005) 48 Klimaatplafonds/Koelconvectoren: richtlijnen voor ontwerp en uitvoering (2008) 49 Vloer-/wandverwarming; vloer-/wandkoeling (2005) 50 Ontwerptechnische kwaliteitseisen voor warmwaterverwarmings
94 Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding (2010) 100 Duurzaam beheer en onderhoud gebouwen. Feiten en voordelen op een rij (2010) 101 Onderhoud en onderhoudscontracten (2012) 104 Stappenplan duurzaam beheer en onderhoud (2010)
installaties (2008) 51 Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen (2012) 52 Luchtzijdig inregelen van klimaatinstallaties (2009) 53 Dimensionering verwarmingsinstallaties U-bouw (2002) 55 Tapwaterinstallaties in woon- en utiliteitsgebouwen (2001) 55.1 Handleiding legionellapreventie in leidingwater (2005) 55.2 Handleiding zorgplicht legionellapreventie (2005) 55.3 Legionellapreventie in klimaatinstallaties (2008) 55.4 Handleiding alternatieve technieken in collectieve leidingwaterinstallaties (2008) 55.5 Handleiding beheer en onderhoud in collectieve leidingwaterinstallaties (2008) 56 Inregelen van ontwerpvolumestromen in individuele verwarmings installaties in woningen (2003) 57 Warmteverliesberekening voor ruimten hoger dan 5 m 58 Kwaliteitseisen voor luchtverwarmingsinstallaties in woningen (2004) 60 U- en R- Waarden (2005) 61 Kwaliteitseisen ventilatiesystemen woningen en woongebouwen (2010) 62 Centrale gebalanceerde ventilatiesystemen met warmteterugwinning in woningen en woongebouwen (2010) 63 Beheer en Onderhoud ventilatiesystemen in woningen en woongebouwen (2008) 64 Kwaliteitseisen isoleren (2002) 65 Inregelen van ontwerpvolumestromen in warmwaterverwarmings installaties (2004) 66 Vermogen van radiatoren en convectoren in praktijksituaties (2001) (Herziening ISSO 1) 67 PvE Elektrotechnische veiligheid & bedrijfszekerheid (2007) 68 Energetisch optimale stook- en koellijnen (2002) 69 Model voor de beschrijving van de werking van een klimaatinstallatie (2002) 70.1 Omgaan met hemelwater binnen de perceelgrens (2011)
106
Functionele inspectiemethode duurzaam beheer en onderhoud (2010)
DIVERSEN (voor overige producten zie www.isso.nl) NTR 3216 Riolering in bouwwerken (2012) HBi Handboek Installatietechniek (2002) + addendum (2012) HBz Handboek Zonnestraling en Zontoetreding (2010) HBze Handboek Zonne-energie (2012) Rapport 111 Geluid van individuele woninginstallaties (2012) ISSO-kleintjes Kleintje Koellast (2010) Kleintje Ventilatie (2012) Kleintje Meetmethoden verlichting (2012) Kleintje Meetmethoden elektrotechniek (2009) Kleintje Water (2003) Kleintje Stooklijnoptimalisatie (2008) Kleintje Inregelen (2004) Kleintje GAS (2008) Kleintje Warmteverlies voor woningen (2005) Kleintje Cv (2006) Kleintje Binnenklimaat (2006) Kleintje Vloerverwarming (2005) Kleintje Riolering ( 2008) Kleintje U- en Rc-waarden (2007) Kleintje Legionellapreventie (2008) INSTRUCTIEMATERAAL IBnv Instructieboek Noodverlichting (2012) IBemo Instructieboek EMO, module 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 en 8 IBhs Instructieboek Ontwerpen van sanitaire installaties (2008) IBmkls Instructieboek Montage- en verwerkingsrichtlijn kunststof leidingsystemen sanitair (2008)
VOOR MEER INFORMATIE KIJK OP WWW.ISSO.NL
ISSO-publicatie 7
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
ISBN: 978-90-5044-232-9
INHOUDSOPGAVE Afkortingen
1
Symbolenlijst
11
Begrippenlijst
13
Inleiding
15
1.1
Algemeen
15
1.2
Warmtenetten
15
1.3
Koudenetten
15
1.4
Gecombineerde levering van warmte en koude
16
1.5
Wetgeving
16
1.5.1
Warmtewet
16
1.5.2
Wet informatie-uitwisseling ondergrondse netten
17
1.5.3
Besluit aanleg energie-infrastructuur
17
1.5.4
Warenwetbesluit drukapparatuur (WBDA)
18
1.6 2
18 21
2.1
Beslissing tot aanleg van een net
21
2.2
Warmte- en koudenetten
21
2.3
Materiaalkeuze warmtenetten
22
2.3.1
Staal/PUR/PE-systeem
22
2.3.2
Staal-in-staal-systeem
23
2.3.3
Flexibele leidingen
24
2.3.4
Lebitsysteem
26
2.3.5
Niet fabrieksmatig voorgeïsoleerde leidingen
26
2.3.6
Twinleidingen
27
2.3.7
Eigenschappen leidingsystemen
28
2.5
2.6
Koudenetten
28
2.4.1
Algemeen
28
2.4.2
Niet-geïsoleerde leidingen
28
Opbouw van de netten
28
2.5.1
Directe- en indirecte systemen
28
2.5.2
Netvormen
29
2.5.3
Locatie van de afsluiters
29
2.5.4
Leidingtracé
29
2.5.5
Zettingen van de ondergrond
30
Thermische expansie
30
2.7
Afstemming met installaties bij de klanten
30
2.8
Regeling
30
2.8.1
Drukverschillen
30
2.8.2
Temperatuur
30
2.8.3
Verdere informatie
30
Resultaat programmafase
30
2.9
ISSO-publicatie 7
Normen
Programmafase
2.4
3
9
Ontwerpfase
31
3.1
Dimensioneren leidingen
31
3.1.1
Benodigd vermogen
31
3.1.2
Temperatuurregime
33
3.2
Druk
34
3.3
Drukverlies
34
3
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
3.4 3.5
Indicatie van de optimale diameter
35
3.4.1
35
Uitkoeling van het net
36
3.5.1
Berekening warmteverlies
36
3.5.2
Isolatiewaarde PUR na veroudering
Sterkteberekeningseisen
3.7
Ligging van de leidingen
39
3.7.1
LeidingtracĂŠ
39
3.7.2
Diepteligging
41
3.7.3
Afstand tussen de leidingen
41
Aanlegtechnieken staal/PUR/PE-systemen
41
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
39
Bodemgesteldheid
39
3.8.1
Beperken van de maximale axiale spanning
42
3.8.2
Thermisch voorspannen van de leidingen
44
3.8.3
Installeren met opstartcompensatoren
45
3.8.4
Koud verleggen
45
Onderdelen staal/PUR/PE-systemen
46
3.9.1
Rechte lengten
46
3.9.2
T-stukken
48
3.9.3
Bochten
48
3.9.4
Verloopstukken
48
3.9.5
Gebogen leidingdelen
49
3.9.6
Expansiekussens
49
3.9.7
Vastpuntconstructies
50
3.9.8
Afsluiters
50
3.9.9
Muurdoorvoeringen
50
3.9.10 Opstartcompensatoren
50
3.9.11 Mofverbindingen
50
3.9.12 Eindkappen en eindmoffen
51
3.9.13 Lekdetectiesysteem
51
Onderdelen flexibele leidingen
51
3.10.1 Algemeen
51
3.10.2 Rechte leiding
52
Waterkwaliteit
52
3.11.1 Zouten
52
3.11.2 Zuurstof
52
3.11.3 Alkaliteit (zuurgraad)
53
Resultaat ontwerpfase
53
Uitwerkingsfase
55
4.1
55
4.2
ISSO-publicatie 7
38
3.6
3.6.1
4
Dimensionering van een net in de praktijk
Sleufloze technieken 4.1.1
Horizontaal gestuurde boring (HDD)
55
4.1.2
Open fronttechniek (OFT)
55
4.1.3
Gesloten fronttechniek (GFT)
55
4.1.4
Pneumatische boortechniek (PBT)
56
Diverse soorten mofverbindingen
56
4.2.1
56
Aanbevolen mofverbindingen
4.3
Expansiekussens
56
4.4
Afsluiters
57
4.5
T-stukken
57
4.6
Certificering leidingmaterialen voor warmtelevering
58
4
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
5
4.7
Noodzakelijke vergunningen
58
4.8
Aanbestedingstraject
58
4.9
Resultaat uitwerkingsfase
61
5.1
Deskundigheid personeel
61
5.2
Bemaling
61
5.3
Graafwerkzaamheden
61
5.3.1
61
Sleufloze technieken
61
5.5
Laswerk
61
5.5.1
Algemeen
61
5.5.2
Controle laswerk
62
5.6
Sterkte- en dichtheidstest
62
5.7
Aanleg mofverbindingen
62
5.7.1
Krimpmof
62
5.7.2
Elektrolasmof
63
5.7.3
Extrusielasmof
64
5.7.4
Mofverbinding met stalen schalen
64
5.7.5
Aftakmoffen
64
Koppelen van kunststof leidingdelen
64
5.8.1
65
Lekdetectie
5.9
Muurdoorvoering
65
5.10
Inmeten leiding
65
5.11
Aanvullen van de sleuf
65
5.12
In bedrijf stellen van de leiding
65
5.12.1 Spoelen
65
5.12.2 In bedrijf nemen van de leidingen
66
5.12.3 Ontluchting
66
5.13
Checklist voor aanleg
66
Beheerfase 6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
ISSO-publicatie 7
Sleufafmetingen
5.4
5.8
6
59
Realisatiefase
67
Beheer en onderhoud
67
6.1.1
Algemeen
67
6.1.2
Veiligheidsvoorschrift Warmte
67
Waterkwaliteit
67
6.2.1
Geleidbaarheid
68
6.2.2
pH-waarde (zuurgraad)
68
6.2.3
Chloride
68
6.2.4
Zuurstof
68
6.2.5
Koper en ijzer
68
6.2.6
Bacteriologische kwaliteit
68
6.2.7
Mogelijke overige problemen door slechte waterkwaliteit
68
Lekdetectie
69
6.3.1
Weerstandmeting
69
6.3.2
Pulsreflectiemeting
69
6.3.3
Magneetveldonderzoek
69
6.3.4
Thermografie
69
Waterverlies
69
6.4.1
Algemeen
69
6.4.2
Odorisatie
69
Afsluiters
69
5
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
6.6
7
6.5.1
Algemeen
69
6.5.2
Aanwijsplaten
70
Werkzaamheden aan het leidingsysteem
70
6.6.1
Bevriezen mediumvoerende buis
70
6.6.2
Transportabele afsluitinrichting (stoppelen)
70
6.6.3
Aanboren
71
6.6.4
Reparatie van een mofverbinding
71
6.6.5
Registratie van de leidingen
71
6.7
Buiten bedrijf stellen
71
6.8
Schade aan leidingen
72
6.8.1
Onderzoek in Duitsland
72
6.8.2
Nederlandse situatie
72
6.8.3
Aanbevelingen
72
MKK-structuur
73
7.1
Opzet MKK
73
7.1.1
73
Fases
7.1.2
Kwaliteitbeheeraspecten
74
7.1.3
Matrix
74
7.2
Overzicht ingevulde cellen
76
7.3
Celinhoud en specificatiebladen
76
7.4
Opbouw specificatiebladen
79
Specificatiebladen
81
I.
Programmafase
81
I.0-1
Programma van eisen
81
I.0-2
Randvoorwaarden
82
I.2-1
Uitwisseling van informatie
84
I.3-1
Eisen ondergrondse leidingen
85
I.4-1
Overzicht middelen programmafase
87
I.8-1
Rapportage
88
I.8-2
Rapportage
89
II.
Ontwerpfase
90
II.0-1
Algemeen
90
II.2-1
Uitwisseling van informatie
91
II.3-1
Ontwerpen leidingnet
92
II.4-1
Overzicht middelen ontwerpfase
93
II.8-1
Rapportage
94
III.
Uitwerkingsfase
95
III.0-1
Algemeen
95
III.2-1
Uitwisseling van informatie
96
III.3-1
Eisen uitwerkingsfase
97
III.4-1
Middelen uitwerkingsfase
98
III.8-1
Materiaalspecificatie
99
IV.
Realisatiefase
100
IV.0-1
Randvoorwaarden
100
IV.2-1
Uitwisselen van informatie
101
IV.3-1
Eisen realisatiefase
102
IV.4-1
Middelen bij de uitvoeringsfase
103
IV.8-1
Documentatie
104
ISSO-publicatie 7
6
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
V.
Beheerfase
105
V.0-1
Algemeen
105
V.3-1
Eisen voor de beheerfase
106
V.4-1
Middelen voor de beheerfase
107
V.8-1
Documentatie
108
Bijlage A
Warmte- en koudebronnen
109
Bijlage B
Onderzoeksrapport aangaande kwaliteitsverbetering van leidingnetten
113
Bijlage C
Berekening warmteverlies van aanvoer- en retourleiding gezamenlijk
117
Bijlage D
WeerstandscoĂŤfficiĂŤnt leidingen
119
Bijlage E
Flexibel leidingsystemen
120
Literatuurlijst
122
ISSO-kennispartners
124
Organisaties die ISSO ondersteunen
125
ISSO-publicatie 7
7
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
AFKORTINGEN CROW
Centrum voor Regelgeving en Onderzoek in de Grond-, Water- en Wegenbouw en de Verkeerstechniek.
GFT
Gesloten fronttechniek.
HDD
Horizontal Directional Drilling.
HT
Hoge temperatuur.
HWK
Hulpwarmteketel.
LT
Laag temperatuur.
MT
Midden temperatuur.
OS
Onderstation.
PB
Polybuthaan.
PBT
Pneumatische boortechniek.
PE
Polyetheen.
PUR
Polyurethaan.
WKC
Warmtekrachtcentrale.
WKO
Warmte/koude-opslag.
ISSO-publicatie 7
9
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
SYMBOLENLIJST A cp
oppervlakte specifieke warmte
[m2] [J/kg·K]
d D E f FN
inwendige diameter uitwendige diameter elasticiteitsmodulus gelijktijdigheidsfactor wrijvingskracht per meter
[m] [m] [N/mm2] [-] [N/m]
h Ko
diepteligging buisleiding rustdrukcoëfficiënt
[m] [-]
l n DN p P R Re r t v V z α
lengte aantal nominale diameter dampspanning vermogen warmteweerstand vloeigrens straal wanddikte snelheid volume aanlegdiepte lineaire uitzettingscoëfficiënt
[m] [-] [m] [Pa] [kW] [(m2·K)/W] [N/mm2] [m] [m] [m/s] [m3] [m]
γ Δθ Δl Δp λ ρ σ θ μ Φ
soortelijk gewicht temperatuurverschil uitzetting drukverschil warmtegeleidingscoëfficiënt dichtheid spanning temperatuur wrijvingscoëfficiënt warmteverlies per strekkende meter
[K-1] [kg/m3] [K] [m] [Pa], [N/m2] [W/mK] [kg/m3]] [N/mm2] [K] [-] [W/m]
Indices aanv aanvoerleiding ax axiaal cv centrale verwarming g grond isol isolatie m mediumvoerende buis max maximum ret retourleiding s staal th thermisch toe toelaatbaar W wrijving
ISSO-publicatie 7
11
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
BEGRIPPENLIJST Aansluitleiding Een buisleiding die de verbinding vormt naar een afleverstation of een afleverset.
Lebitsysteem Leicht Bitumen; buisleidingsysteem waarbij een gietmengsel van kurkcellulose en bitumen voor isolatie wordt toegepast.
Buisleidingsysteem Systeem bestaande uit een of meer buisleidingen met de daarbij behorende stations, bedoeld voor het transport van warmte of koude tussen locaties.
Leiding Buis bestemd voor het transport van warmte of koude. Lekdetectiesysteem Systeem dat bestaat uit meetsecties om lekkages in buisleidingen te kunnen signaleren en detecteren, een en ander volgens NEN-EN 14419.
Buitenmantel Buitenste laag van een buisleiding om het isolatiemateriaal te beschermen tegen het indringen van grondwater, vocht en mechanische beschadiging.
Mediumvoerende buis Buis waardoor het warmteoverdrachtsmedium getransporteerd wordt. Meestal is het warmteoverdrachtsmedium water.
Diffusieremmende laag Laag in een buisleidingsysteem die de diffusie van gassen vermindert. Dwarsprofiel Dwarsdoorsnede van een buisleidingsysteem.
Mofverbinding Verbindingsconstructie tussen de buisleidingen en/of hulpstukken, niet zijnde lasverbindingen van de mediumvoerende buis. (ook wel 'isolatiemoffen' genoemd).
Expansiekussen Kussen van materiaal met gesloten cellen dat nodig is om de lengteveranderingen in het net voldoende op te vangen. Deze worden toegepast voor het opvangen van de verplaatsingen ter plaatse van de bochten en bij T-stukken.
Mofverbinding met dubbele afdichting Mofverbinding bestaande uit twee onafhankelijk van elkaar geïnstalleerde afdichtingen die elkaar niet beïnvloeden en onafhankelijk van elkaar functioneren.
Exploitant Degene die verantwoordelijk is voor de bedrijfsvoering van een buisleidingsysteem.
Net Ondergronds buisleidingsysteem bestemd voor transport van stoffen.
Gebonden systeem Mediumvoerende buis, isolatiemateriaal en buitenmantel zijn met elkaar verbonden.
Nominale diameter Metrische aanduiding in millimeter van de afmeting van een onderdeel van een buisleiding.
Huisaansluiting Een buisleiding die de verbinding vormt naar een afleverstation of een afleverset van de klant.
Ontwerptemperatuur Temperatuur waarop het ontwerp van het buisleidingsysteem gebaseerd is.
Kathodische bescherming (KB) Een systeem dat zorgt voor een potentiaalverschil tussen een stalen buisleiding en de omringde grond zodat de stalen buisleiding niet door elektrolytische corrosie wordt aangetast.
Opstartcompensator Compensator die eenmalig een bepaalde expansie kan opvangen en daarna middels een las wordt vastgegezet.
Koudgevormde bocht Bocht die wordt gevormd door het koudbuigen van een rechte buis.
Polyurethaan (PUR) schuim Materiaal dat gevormd wordt door een chemische reactie van isocyanaat en polyol.
Koud verleggen Aanlegmethode van warmteleidingen waarbij de buisleidingen in gebruik worden genomen zonder extra expansievoorzieningen en zonder dat de buisleidingen thermisch worden voorgespannen. Hierdoor ontstaan hoge axiale spanningen en verplaatsingen.
Reduceer Fitting die de overgang vormt tussen twee buizen van verschillende diameters.
ISSO-publicatie 7
Ringnet Net bestaande uit buisleidingtracés met een ringvormige structuur.
13
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
Staal/PUR/PE-systeem Buisleidingsysteem bestaande uit een stalen mediumvoerende buis, polyetheen buitenmantel en daar tussen polyurethaan schuim. Sternet Net bestaande uit buisleidingtracés waarbij de diameters naar het einde van het net kleiner worden, zonder onderlinge verbindingen. Staal-in-staal Buisleidingsysteem bestaande uit 2 concentrische stalen buizen met daartussen isolatiemateriaal. Meestal bestaat het isolatiemateriaal uit steenwol. Hierbij kan tevens vacuüm worden toegepast wat de isolatiewaarde verder verbetert. Thermisch voorspannen Aanlegmethode van warmteleidingen waarbij de buisleidingen vóór het dichten van de sleuf worden voorverwarmd. Hierdoor worden axiale spanningen en verplaatsingen gereduceerd. Tracé Afgebakende lijn van een buisleiding geprojecteerd in de openbare ruimte. Transportleiding Hoofdleiding die wordt gebruikt tussen de productielocatie en het distributienet. Twinleiding Samenstel van twee mediumvoerende buizen in één mantelbuis. Vermaasd net Net bestaande uit buisleidingtracés met meerdere ringverbindingen. Warmgebogen bocht Bocht die wordt gevormd door het warmbuigen van een rechte buis. Warmtekoudeopslaginstallatie Een installatie waarmee gebruik wordt gemaakt van de bodem (tot een diepte van maximaal 500 m) voor de levering van warmte en/of koude, bijvoorbeeld ten behoeve van de verwarming en/of koeling van ruimten van bouwwerken. Waterslag Drukveranderingen die gedurende een korte periode optreden ten gevolge van snelheidsverandering van het medium. De snelheidsverandering kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door het te snel sluiten van een afsluiter of een storing van een circulatiepomp.
ISSO-publicatie 7
14
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport
1
INLEIDING
1.1 ALGEMEEN Deze publicatie vervangt de ISSO-publicatie 7 'Grondleidingen voor warmtetransport' uit 1979 en beschrijft de voorwaarden en richtlijnen voor een betrouwbare aanleg van grondleidingen voor warmte- en koudetransport. Reden voor de vervanging is dat er in de laatste decennia veel verbeteringen in de toegepaste techniek hebben plaatsgevonden. In hoofdzaak worden buisleidingen behandeld met een stalen mediumvoerende leiding, polyurethaan isolatiemateriaal en polyetheen buitenmantel (staal/PUR/PE-systemen), een zogenaamd gebonden leidingsysteem. Daarnaast worden ook andere systemen behandeld zoals staalin-staal en flexibele leidingsystemen. Deze laatste systemen (vooral met kunststof mediumvoerende leidingen) worden steeds meer toegepast, met name bij de aanleg en vervanging van huisaansluitingen en koperen tapwaternetten. Evenals dat bij andere ISSO-publicaties het geval is, is gekozen voor de opzet volgens het MKK-model (Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties), waarbij de volgende fases worden onderscheiden: Programmafase; Ontwerpfase; Uitwerkingsfase; Realisatiefase; Beheerfase.
Ministerie EL & I: AmvB en warmteregeling Energiekamer (NMA) Toezicht op rendement
Geschillen en klachten
AgentschapNL
Vergunning
Explotanten warmtenetten
Gebruikers
Afb. 1.1 Betrokken partijen bij warmtelevering De publicatie is vooral bedoeld voor het verkrijgen van basiskennis. De doelgroep bestaat met name uit potentiële opdrachtgevers zoals energiebedrijven en gemeenten. Daarnaast is de publicatie van belang voor bedrijven die de aanleg, het ontwerp of het onderhoud verzorgen zoals aannemers, installatiebedrijven, energiebedrijven, ingenieursbureaus en adviesbureaus. De beslissing tot het aanleggen van een warmte- of koudedistributienet valt buiten de scope van deze publicatie.
Voor zowel het ontwerp, de realisatie als het beheer van de grondleidingen moet men gebruik maken van de geldende normen die deze publicatie vermeldt. Meestal wordt water gebruikt voor het transport van warmte en koude. Het is echter ook mogelijk om warmte te leveren met stoom. In Nederland komen deze netten wel voor, maar niet voor stadsverwarming. Deze publicatie gaat niet in op warmtelevering met stoom. De leidingen worden ook gebruikt voor het transport van andere (warme) vloeistoffen in bijvoorbeeld de petrochemische industrie, zoals olie. Bij het transport van gas vanuit de bron naar de opwerking is toepassing van voorgeïsoleerde leidingen mogelijk om condensatie in de leidingen te vermijden. De geïsoleerde leidingen zijn aanvankelijk ontwikkeld voor warmtedistributie. De voordelen van het systeem zijn echter zo groot dat deze ook voor koudenetten bijzonder geschikt zijn. Cryogene netten (- 30 tot -170 °C) worden in deze publicatie niet behandeld. Zowel warmte- als koudesystemen kunnen grote energiebesparingen opleveren, wat ook een bijdrage kan leveren aan het bereiken van de normen voor energie-efficiency bij nieuwbouw (NEN 7120). De systemen zijn ook aantrekkelijk om de uitstoot van CO2 en het broeikaseffect te verminderen. Er is een groot aantal partijen betrokken bij warmtelevering. Het schema in afbeelding 1.1 geeft daarvan een indruk.
ISSO-publicatie 7
Maximumprijs
Consultatie Marktpartijen: Leveranciers Klanten Advies Warmtenetwerk
1.2 WARMTENETTEN Voor het leveren van warmte is een warmtebron nodig. Om een grote energiesparing te bereiken en daarmee de uitstoot van CO2 te verminderen wordt vaak voor een duurzame vorm van energie of restwarmte gekozen. Er zijn diverse mogelijkheden voor het leveren van warmte. De belangrijkste warmtebronnen zijn: Aftapwarmte van elektriciteitscentrale; Restwarmte van industrie; Warmte uit vuilverbrandingsinstallatie; Warmte van gasmotor, -turbine; Warmte van (hulp)ketel; Warmte van biomassacentrale; Geothermische energie; Zonne-energie. Een toelichting op deze warmtebronnen is te vinden in bijlage A. 1.3 KOUDENETTEN In Nederland zijn diverse projecten ontwikkeld waarbij via een distributienet koude wordt geleverd aan enkele kantoorpanden en bedrijfsruimtes. Er zijn diverse mogelijkheden voor de levering van koude. Men kan de koude bijvoorbeeld als basislast onttrekken aan het water van een groot diep meer in
15
Grondleidingen voor warmte- en koudetransport