Måling af varmeledningsevne i PUR

Projekt nr. 2011-01 Titel: Verificering af metode til on-site måling af varmeledningsevne i præisolerede fjernvarmerør Udført af: Teknologisk Institut Måling af varmeledningsevne i PUR Måling med sonde Januar 2012

Verificering af metode til on-site måling af varmeledningsevne i præisolerede fjernvarmerør Dansk Fjernvarmes F&U-konto nr. 2011-01 Udført af: Teknologisk Institut Materialer og Produktion, Plastteknologi Energi og Klima, Installation og Kalibrering Kongsvang Allé 29 8000 Århus C 2

Forord Måling af varmekonduktiviteten varmeledningsevnen for isoleringsmaterialet i præisolerede fjernvarmerør har i Danmark stor fokus. Målingerne foretages i laboratorium på udvalgte rørstykker og udføres i henhold til de gældende standarder herfor. Af og til er det dog nødvendigt at fravige metoderne angivet i standarderne delvist. Fx kan varmeledningsevnen i fleksible twinrør til Dansk Fjernvarmes prærørskontrol ikke måles i henhold til standarden, da værdien skal deklareres på et tilsvarende enkeltrør fremstillet med samme skumblanding, hvilket naturligvis ikke er muligt, da udtagningerne i prærørskontrollen sker stikprøvevis på hele produkter. Uanset enkelte laboratoriemålinger foretages med fravigelser fra standarderne, ændrer det ikke ved det faktum, at målinger af isoleringens varmekonduktivitet primært har været udført på udtagne rørstykker. Den store fokus, der er på varmetabet fra fjernvarmeledninger, er en betydelig konkurrenceparameter. Måling på udtagne rørstykker udføres på enten nye eller kunstigt ældede rør. I forbindelse med måling af eksisterende rørledningers varmetab har det derfor været så godt som umuligt at fastlægge varmekonduktiviteten, hvis man ikke afskar et rørstykke, hvilket ville medføre store gener med afspærring, opgravning, afbrydelse af forsyningen m.v. Det har derfor været et ønske fra de danske fjernvarmeværker og rådgiverne, som arbejder med netværksmodeller, hvor bl.a. varmekonduktiviteten indgår i simuleringerne, at kunne måle værdien på stedet (on-site). Der findes udstyr, som kan udføre disse målinger, og de er baseret på et ganske andet princip end ved laboratoriemålinger. Dette projekt har udført målinger på samme rør med både den klassiske metode, som anvendes i laboratoriet, og den alternative metode. Det har været projektets mål at sammenligne de fremkomne værdier mellem de to målemetoder og derved verificere den alternative metodes validitet i forhold til den klassiske metode beskrevet i standarderne. Projektet er gennemført på Teknologisk Institut med deltagelse af center for Plastteknologi under divisionen Materialer og Produktion samt center for Installation og Kalibrering under divisionen Energi og Klima i perioden april 2011 til oktober 2011. Projektmedarbejderne har været civilingeniør, Ole Kiilerich og civilingeniør, Niels Winther som projektleder. Endvidere har civilingeniør, lic. techn., Kaj Bryder indgået i sparring i forbindelse med rapportens afslutning. Århus, den 9. januar 2012 Ole Kiilerich Civilingeniør Teknologisk Institut Niels Winther Civilingeniør Teknologisk Institut 3

Dansk Fjernvarmes Distributionsgruppe bestod i 2011 af: Karsten Randrup, Energi Randers Jakob Rasmussen, Fjernvarme Fyn Astrid Birnbaum, Københavns Energi Mogens H. Nielsen, Dansk Fjernvarme Nils-Aage Gregersen, Aalborg Kommune Torkild Kjærsgaard, Skanderborg Fjernvarme 4

Indholdsfortegnelse Forord... 3 1. Sammendrag og konklusion... 6 2. Baggrund... 7 3. Varmekonduktivitet... 10 3.1 Plan isolering... 10 3.2 Cirkulær isolering... 10 3.3 Isolering med kompleks geometri... 11 3.4 Simulering med multipol... 11 4. Prøvningsprogram... 13 4.1 Prøvningsemner... 13 4.2 Prøvninger i henhold til standarderne... 13 4.3 Prøvninger med sonde... 15 5. Standarder for præisolerede fjernvarmerør... 16 6. Varmekonduktivitet for de prøvede rør... 17 6.1 Varmekonduktivitet, samlede resultater for de to prøvningsmetoder... 17 7. Diskussion... 18 8. Litteratur... 19 9. Bilag... 20 Bilagsoversigt... 20 9.1 Bilag 1: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige enkeltrør 60,3/140... 21 9.2 Bilag 2: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige twinrør 2 60,3/225... 22 9.3 Bilag 3: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 15632-1, fleksible twinrør 2 20/110... 23 9.4 Bilag 4: Resultater fra måling med sonde, lige enkeltrør 60,3/140... 24 9.5 Bilag 5: Resultater fra måling med sonde, lige twinrør 2 60,3/225... 25 9.6 Bilag 6: Resultater fra måling med sonde, fleksible twinrør 2 20/110... 26 5

1. Sammendrag og konklusion Projektet har haft til formål at verificere en alternativ metode til måling af varmekonduktiviteten i præisolerede fjernvarmerør. Alternativ skal forstås således, at det er en anerkendt metode til fx bygningsisolering, men ikke i relation til præisolerede fjernvarmerør. For rør i drift vil det betyde en gevinst at kunne måle varmekonduktiviteten direkte, da der undgås driftsmæssig besværlig og fordyrende udtagning af et rørstykke til efterfølgende laboratoriemåling. Projektet blev udført ved måling på rør i laboratoriet ved tre forskellige medierørstemperaturer svarende til målinger udført i henhold til standarderne. Ud fra måleresultaterne for hver af de tre temperaturer beregnes varmekonduktiviteten ved lineær regression svarende til en middel isoleringstemperatur på 50 C angivet som λ 50. Målingerne blev udført med den i standarderne beskrevne metode som reference, hvor en kendt energimængde tilføres medierøret, og de sammenhørende temperaturer i både medierøret og på rørkappen måles samt med metoden, som ønskes verificeret, hvor en tynd sonde placeres i isoleringen. Sammenholdtes resultaterne fra de to måleprincipper, var de ikke sammenlignelige, idet afvigelserne lå mellem 10 % og 74 %, hvilket naturligvis førte til en granskning af årsagen hertil. Sonden udsender en varmepuls, der under forhold, hvor temperaturen er ens inden i og uden på røret, relakserer under uforstyrrede forhold, hvorved varmekonduktiviteten måles. Er der varme på medierøret, bliver sondens egen varmepuls afbøjet af den radiale varmestrøm fra medierør til kapperør, hvilket ikke giver korrekte målinger. Metoden kan anvendes, såfremt der er samme temperatur i og uden på røret, og altså ikke nogen radial varmestrøm eller temperaturgradient mellem medierør og isolering. Metoden kan således ikke umiddelbart anvendes på eksisterende ledninger i drift. 6

2. Baggrund Et materiales varmekonduktivitet er i større eller mindre grad afhængig af temperaturen. For isoleringsmaterialer til fx byggeri angives værdien ved en middeltemperatur på 10 C som λ 10 og for præisolerede fjernvarmerør angives den jf. DS/EN 253:2009 ved en middeltemperatur på 50 C som λ 50. Beregning af varmetab og isoleringsevne, dvs. varmetransmissionskoefficient (U-værdi) og varmekonduktivitet (λ-værdi) er for enkeltrørs vedkommende, hvor geometrien består af koncentriske cirkler, baseret på J. B. J. Fouriers (1768-1830) varmeteorem fra 1824 integreret over arealet. Beregningen foretages da ved lineær regression ud fra måledata i henhold til standarderne, og målingerne foretages ved at registrere forskellen mellem den tilførte energimængde og temperaturerne i medierøret, på kapperøret og i rummet. Ved twinrør er geometrien kompleks, og en direkte eksakt beregning lader sig ikke udføre. Den klassiske beregningsmodel for fastlæggelse af varmeledningsevne er således ikke anvendelig ved twinrør, hvis geometri naturligt afviger fra enkeltrør. Ved at anvende multipol, Finite Element Method (FEM) eller andre numeriske metoder kan varmekonduktiviteten fastlægges ud fra en iterativ simulering, hvor grænseværdierne herfor er opnået gennem prøvning i laboratoriet. En nærmere beskrivelse af denne metode fremgår fx af Dansk Fjernvarmes F&U-projekt 2009-03. Den alternative målemetode, som projektet har haft til formål at sammenligne med, fastlægger varmekonduktiviteten ud fra et helt andet princip. Målingerne foretages med en lille cirkulær sonde, der efter forboring placeres i isoleringen. Jo tættere på medierøret sonden placeres, jo højere omgivelsestemperatur vil den foretage målingen ved, hvorfor det på denne måde er muligt at variere den isoleringstemperatur, som målingen skal foretages ved, såfremt temperaturen i medierøret ikke umiddelbart kan varieres. Fig. 1: Model af sondens placering gennem rørkappen og ind i isoleringen 7

Sonden tilsluttes det tilhørende apparat, som styrer målingen og registrerer resultaterne gennem måleperioden. Fig. 2: Apparatet som sonden tilsluttes Sonden består af et metalrør med to enheder i: Et lille varmelegeme og en temperatursensor. Varmekonduktiviteten måles ved først at udsende en meget kortvarig varmepuls. Efter måling af temperaturens relaksation, som denne korte varmepuls giver anledning til, beregnes nu hvor stor effekt, der skal udsendes ved den efterfølgende varmepuls, som er af længere varighed, hvorefter den overgår til at måle temperaturen under opvarmning og under relaksation hen mod begyndelsestemperaturen. Forløbet er illustreret i fig. 3, hvor første del af kurven er udsendelsen af varmepulsen (0-10 min.), og anden del af kurven er relaksationen. Fig. 3: Skematisk forløb af en prøvning med sonde udsendelse af varmepuls og relaksation Målingerne kan programmeres til automatisk at gentages efter en passende pause mellem målingerne, hvor temperaturen er relakseret fuldstændig. Det har været projektets formål at sammenligne resultaterne fra måling af varmekonduktivitet foretaget med de ovenfor nævnte metoder, da det for varmeværkerne vil være relevant at kunne projek- 8

tere distributionsnettet ud fra den faktiske varmekonduktivitet i ledningsnettet. Ofte anvendes nyværdien opgivet af leverandøren, men for ældre ledninger er denne værdi ofte højere pga. isoleringens ældning. Som indgangsparameter i simuleringsprogrammer for termiske og hydrauliske ledningsberegninger bør anvendes den faktiske værdi af isoleringens varmekonduktivitet, hvorfor metoden til måling af denne on-site kan have relevans i mange situationer, hvor adgangen til eksisterende ledninger er til stede ved opgravninger i forbindelse med reparation, service m.m. 9

3. Varmekonduktivitet Et materiales evne til at lede varme angives ved dets varmekonduktivitet, varmeledningsevne eller varmeledningstal og udtrykkes ved lambdaværdien λ målt i W/(m K). Varmekonduktivitet angiver det antal joule, der pr. sekund passerer gennem 1 m² af materialet med en tykkelse på 1 m, når der er en temperaturforskel mellem fladerne på 1 K. En høj værdi for λ angiver således en høj varmekonduktivitet og dermed en dårlig varmeisoleringsevne. Stillestående gas/luftarter er fremragende isolatorer og giver god isolering, altså relativt lave værdier af λ, mens metaller er fremragende varmeledere med høje værdier af λ. Varmekonduktiviteten øges generelt med stigende temperatur og er således ikke en rent lineær funktion. 3.1 Plan isolering Ved plan, homogen isolering og moderate temperaturer opstår der en teoretisk set lineær temperaturgradient gennem materialet som angivet på figur 4: F = l A DT s Figur 4: Temperaturgradient gennem plan isolering Varmetabet (Φ) er derfor en lineær funktion af isoleringens varmekonduktivitet (λ), tykkelse (s) og areal (A) samt temperaturforskellen (ΔT) mellem de to sider. 3.2 Cirkulær isolering Ved cirkulær isolering opstår der ved moderate temperaturer en teoretisk set eksponentiel aftagende temperaturgradient radialt fra centrum som angivet på figur 5: F c F = = l æ D lnç è D 2 1 2 p L DT 1 æ D lnç l è D 2 p L DT ö ø 2 1 ö ø Figur 5: Temperaturgradient gennem cirkulær isolering 10

3.3 Isolering med kompleks geometri I rør med mere end ét medierør bliver temperaturfordelingen og dermed varmetabet en kompleks funktion af geometrien og kan ikke løses eksakt med direkte formeludtryk. Der er udviklet forskellige numeriske og tilnærmede metoder til beregning af sådanne geometrier, og fælles for dem er, at de er baseret på iteration. I projektet er anvendt multipol, der kort omtales i det følgende. 3.4 Simulering med multipol Multipol er baseret på analogien mellem elektromagnetisme og varmestrøm i homogene materialer. I varmestrømsteorien er kilde potentialer = fluxkilder, og der er dobbelt så mange kilder, som der er medierør i systemet. Det skyldes, at den ene halvdel af kilderne er placeret i et geometrisk forhold til hinanden, som medierørerne vil være, og den anden halvdel vil være placeret som spejlet i et imaginært halvplan. Kilderne i det imaginære plan har modsat fluxfortegn i forhold til spejlkilden. Det iterative loop justerer kildernes styrke, så randbetingelserne bliver opfyldt. Randbetingelserne vil være medierørenes temperaturer i en bestemt afstand fra kilden samt den omgivende temperatur. Når loopet konvergerer, kan varmetabet for rørene aflæses som kildernes styrke. Til dette projekt blev anvendt en invers multipol, som beregner varmekonduktivitet ud fra kendte randbetingelser og varmetab. Til beregning af middelisoleringstemperaturen opdeles tværsnittet i et antal små, kvadratiske elementer. Temperaturen beregnes i knudepunkter, og der foretages iteration indtil der er opnået konvergens mellem grænseværdier og den ubekendte. Erfaring har vist, at opdeling i en matrix på 40 40 elementer giver resultater, som afviger mindre end 1 % end ved opdeling i en matrix på 200 200. Gevinsten er til gengæld en markant hurtigere iterationsproces, hvorfor denne metode er anvendt. Et eksempel på opdelingen i små elementer ses på figur 6. 11

Figur 6: Opdeling i 40 40 matrix ved multipol Invers multipol beregner endvidere middeltemperaturen og den konvektion, som sker omkring rørkappen ved prøvning i luft. Overgangskoeffeicienten er her fastlagt som Zhukauskas relation anført i Introduction to heattransfer af Frank P. Incropera og David P. de Witt. Resultaterne af simuleringerne fremgår af afsnit 6.1 og bilag 1-3. 12

4. Prøvningsprogram Projektets prøvningsprogram har været baseret på de samme rør, som indgik i Dansk Fjernvarmes prærørskontrol 2011. 4.1 Prøvningsemner Rørene var af fabrikaterne Brugg, Isoplus og Logstor, og rørtyperne var fleksible twinrør som 2 20/110, lige enkeltrør som 60,3/140 og lige twinrør som 2 60,3/225. 4.2 Prøvninger i henhold til standarderne Prøvningerne udført i henhold til standarderne blev udført først, hvorefter den alternative metode blev anvendt på rørene. For de fleksible twinrørs vedkommende blev målingerne udført i henhold til DS/EN 15632-1:2009, hvor λ 50 fastlægges ud fra lineær regression mellem tre middelisoleringstemperaturer, der skal have et spring på 10±2 C, og hvor 50 C indgår i dette interval. Ved at holde en højeste medierørstemperatur på maksimalt ca. 95 C er det muligt at opnå en middelisoleringstemperatur på ca. 52 C, og medierørstemperaturen blev derfor afstemt således, at middelisoleringstemperaturen for hver af de tre temperaturserier lå på hhv. ca. 32 C, 42 C og 52 C. Fig. 7 viser skematisk hvorledes de tre middelisoleringstemperaturer ligger i dette interval. Lambdagraf DS/EN 15632-1 Lambda [W/(m K)] 30 35 40 45 50 55 Middelisoleringstemperatur [ C] Fig. 7: Temperaturintervallet for middelisoleringstemperaturen jf. DS/EN 15632-1 For de lige, enkelt- og twinrørs vedkommende blev målingerne udført i henhold til DS/EN 253:2009, hvor λ 50 fastlægges ud fra lineær regression mellem tre middelisoleringstemperaturer opnået ved tre medierørstemperaturer, der skal ligge i intervallet 80±10 C. For ikke at overskride dette interval, blev medierørstemperaturerne valgt til ca. 71 C, 80 C og 89 C. 13

Fig. 8 viser skematisk hvorledes de tre middelisoleringstemperaturer ligger i intervallet, og hvilken middelisoleringstemperatur de resulterer i. Middelisoleringstemperatur DS/EN 253 Middelisoleringstemperatur [ C] 65 70 75 80 85 90 95 Medierørstemperatur [ C] Fig. 8: Temperaturintervallet for medierørstemperaturen jf. DS/EN 253 Den resulterende middelisoleringstemperatur anvendes efterfølgende til beregning af λ 50 ved lineær regression mellem de tre middelisoleringstemperaturer, hvilket er vist skematisk i fig. 9. Lambdagraf DS/EN 253 Lambda [W/(m K)] 46 48 50 52 54 56 58 Middelisoleringstemperatur [ C] Fig. 9: Lambda som funktion af middelisoleringstemperatur jf. DS/EN 253 14

4.3 Prøvninger med sonde Målingerne blev udført ved først at nulpunktskalibrere instrumentet gennem en serie målinger ved stuetemperatur, dvs. uden varme i medierøret. Herefter blev målingerne udført med varme i medierørene ved ca. 60 C og ca. 90 C, og sonden blev placeret således at der var en omtrentlig middelisoleringstemperatur på 50 C omkring enden, hvor sensoren er placeret. Der blev boret et skråt hul på 3 mm i rørkappen, og for at isoleringen ikke skulle blive komprimeret under udboringen af isoleringen, hvilket kunne ændre densiteten og dermed varmekonduktiviteten, blev hullet tildannet ved forsigtigt at dreje et sneglebor rundt med fingrene under overvågning af, at boresmuldet hele tiden blev trukket ud af hullet. Herefter blev sonden placeret i isoleringen gennem rørkappen, forseglet med silikonefugemasse og et stykke mineraluld blev placeret omkring sondens indgang i rørkappen, så der ikke kunne ske utilsigtet varmetab herfra. Målingerne bestod af serier på fem enkeltmålinger foretaget et stykke fra begge rørender og nær midten af røret. Hver måleserie havde indlagt en pause mellem hver enkeltmåling, så temperaturen fra sondens varmepuls nåede at relaksere helt. Resultaterne af målingerne fremgår af afsnit 6.1 og bilag 4-6. 15

5. Standarder for præisolerede fjernvarmerør De standarder, som knytter sig til prøvning af varmekonduktivitet i præisolerede fjernvarmerør, er følgende: EN 253:2009 rør med stålmedierør EN ISO 8497:1997 termisk rørisolering EN 12667:2001 byggematerialers termiske ydeevne EN 15632-1:2009 fleksible rør EN 15698-1:2009 lige twinrør med stålmedierør En samlet oversigt fremgår af figur 10. Type Parameter Lige rør Fleksible rør λ i EN 253 EN 12667 λ SPS - EN 15632-1 U - EN 15632-1 Note* λ i EN 253* EN 12667 Baseret på λ i fra enkeltrør λ TPS - EN 15632-1 U EN 15698 - U TPS - EN 15632-1 Figur 10: Oversigt over tilknyttede standarder ved prøvning af varmekonduktivitet i præisolerede fjernvarmerør Udtagningen af rør til Dansk Fjernvarmes årlige prærørskontrol foregår stikprøvevis, hvorfor λ i (λ 50 ) ikke kan deklareres i henhold til standarderne for de fleksible rørs vedkommende, som foreskriver måling på plader opskummet af samme blanding, som rørene fremstilles med. Den stikprøvevise udtagning foretages på hele og færdige produkter. En måling med sonde, som dette projekt beskriver, omtales heller ikke i standarderne. Det ville således ikke være unaturligt at anvende en alternativ målemetode til fastlæggelse af isoleringens varmekonduktivitet, såfremt denne metode kan dokumenteres som værende valid i forhold til de klassiske målemetoder. 16

6. Varmekonduktivitet for de prøvede rør Isoleringens varmekonduktivitet er fastlagt enten i henhold til standarderne, dog med anvendelse af multipol til beregning af twinrør, eller ved anvendelse af sonde. I det følgende angives de samlede resultater for hvert fabrikat, rørtype og målemetode. Isoleringens varmekonduktivitet kan som anført i det foregående beregnes med forskellige målemetoder. 6.1 Varmekonduktivitet, samlede resultater for de to prøvningsmetoder En samlet oversigt over de beregnede resultater af varmekonduktiviteten ved 50 C fremgår af figur 11. Målemetode Sonde Standard Forskel Rør [W/(m K)] [%] Brugg 2 20/110 0,036 0,025 44 Isoplus 2 20/110 0,046 0,028 64 Logstor 2 20/110 0,033 0,026 27 Brugg 60,3/140 0,041 0,030 37 Isoplus 60,3/140 0,042 0,027 56 Logstor 60,3/140 0,040 0,023 74 Brugg 2 60,3/225 0,034 0,031 10 Isoplus 2 60,3/225 0,034 0,030 13 Logstor 2 60,3/225 0,033 0,027 22 Figur 11: Samlede resultater af målingerne 17

7. Diskussion I projektet er gennemført målinger og beregninger på tre fleksible twinrør, tre lige enkeltrør og tre lige twinrør. For twinrørenes vedkommende er der anvendt parvis samme temperatur i begge medierørene. Resultaterne fra målingerne med de to metoder er samlet anført i afsnit 6.1, figur 11, og det ses, at forskellen mellem dem ingenlunde er ens. Der er således ikke et entydigt billede af forskellens størrelse. Der er dog en tendens til, at forskellen er mindst for de lige twinrørs vedkommende, hvilket bedst kan forklares ved det forhold, at sonden blev placeret i ydersiden af isoleringen mellem de to medierør, hvor der er rigelig med isolering og dermed relativ god afstand til medierørene. Netop det forhold, at afstanden til medierørene er størst ved målingerne på de lige twinrør bekræfter teorien om, hvorfor forskellen mellem resultaterne er så stor og med så stor spredning. Figur 12: Sondens placering i isoleringen påvirkes af varmestrømmen fra medierøret. Når der måles i isoleringen og der er varme i medierøret, opstår der en temperaturgradient mellem medierøret og sonden, som forstyrrer målingen. Både medierøret og sonden udsender varmeflux, og der sker en interaktion mellem disse, som gør, at målingerne ikke bliver korrekte. Sondens egen varmeimpuls, der er relativ svag, bliver fuldstændig afbøjet af den meget kraftigere varmestrøm fra medierøret. Som det ses af de samlede måleresultater i bilag 4-6, er der meget små variationer mellem hver måling i måleserierne, der består af fem på hinanden følgende målinger, så metodens repetérbarhed er udmærket. Metoden kan anvendes, såfremt temperaturgradienten mellem medie- og kapperør er nul svarende til samme temperatur. Der kan derfor måles på afskårne stykker, som anbringes i varmeskab for at opnå tre forskellige temperaturer, men ikke på et rør i drift, hvor medierøret er meget varmere end omgivelserne. Der kan endvidere foretages orienterende måling af rørenes generelle λ-niveau på produkter, der ligger på lager. Samlet må det således konkluderes, at metoden ikke umiddelbart er egnet til måling af varmeledningsevnen i præisolerede rørs isolering, hvor disse er i drift, hvilket indtil videre bekræfter metoden til bestemmelse af isoleringsevnen foretaget i laboratoriet på udtagne rørstykker. 18

8. Litteratur Danvak, Varme- og klimateknik, Grundbog, 1997 DS/EN 253:2009. Præisolerede fjernvarmerør til direkte nedgravning i jord Rørsystem af stålmedierør, isolering af polyurethancelleplast og kapperør af polyethylen DS/EN ISO 8497:1997. Termisk Isolering. Bestemmelse af termiske transmissionsegenskaber for rørisolering ved stationær tilstand DS/EN 15632-1:2009. Præisolerede fleksible rørsystemer Del 1: Klassifikation, generelle krav og prøvningsmetoder DS/EN 12667:2001. Byggematerialers termiske ydeevne Bestemmelse af isolans ved hjælp af beskyttet varmeplade og varmestrømsmåler Produkter med høj og middel isolans DS/EN 15698-1:2009. Fjernvarmerør Præisolerede dobbelte fjernvarmesystemer til direkte nedgravning i jord Del 1: Dobbelt rørsystem af stålmedierør, isolering af polyurethancelleplast og kapperør af polyethylen Introduction to heat transfer, Frank P. Incropera & David P. de Witt, 2 nd edition, 1990 On transient heat losses from buried district heating pipes, International Journal of Energy Research, Benny Bøhm, 2000 SBI-meddelelse 7, Dimensionering af rørisolering, 1981 Steady-state heat loss from insulated pipes, Petter Wallentén, 1991 19

9. Bilag Bilagsoversigt Bilag 1: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige enkeltrør 60,3/140 Bilag 2: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige twinrør 2 60,3/225 Bilag 3: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 15632-1, fleksible twinrør 2 20/110 Bilag 4: Resultater fra måling med sonde, lige enkeltrør 60,3/140 Bilag 5: Resultater fra måling med sonde, lige twinrør 2 60,3/225 Bilag 6: Resultater fra måling med sonde, fleksible twinrør 2 20/110 20

9.1 Bilag 1: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige enkeltrør 60,3/140 Brugg Serie Prøvning Ts Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 4 71,3 25,0 22,5 0,0292 48,2 5 2 80,4 25,5 22,6 0,0300 53,0 6 89,7 26,7 23,5 0,0308 58,4 7 70,5 24,9 22,2 0,0290 47,8 8 3 80,4 25,6 22,4 0,0301 53,1 9 89,5 25,8 22,3 0,0308 57,8 10 70,5 24,8 22,4 0,0293 47,7 11 4 80,4 25,5 22,4 0,0301 53,1 12 89,5 25,8 22,1 0,0307 57,8 Isoplus Serie Prøvning Ts Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 4 70,9 22,9 21,1 0,0259 47,0 5 2 80,3 25,5 24,0 0,0270 53,0 6 89,4 26,2 23,7 0,0275 57,9 7 71,4 25,6 24,3 0,0262 48,6 8 3 80,3 25,6 23,9 0,0269 53,1 9 89,3 25,3 22,7 0,0274 57,4 10 70,4 24,2 22,8 0,0261 47,4 11 4 80,1 24,6 22,8 0,0269 52,5 12 89,3 26,1 23,5 0,0278 57,8 13 70,5 25,2 23,7 0,0263 48,0 14 5 80,2 25,2 23,3 0,0270 52,8 15 89,7 27,8 25,9 0,0278 58,9 16 70,4 25,0 23,2 0,0262 47,8 17 6 80,5 27,1 25,4 0,0272 53,9 18 89,3 26,2 23,7 0,0278 57,9 19 70,5 24,9 23,3 0,0262 47,8 20 7 79,9 24,1 21,9 0,0270 52,1 21 89,6 27,7 25,7 0,0280 58,7 Logstor Serie Prøvning Ts Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 4 71,2 22,4 22,7 0,0230 46,9 5 2 79,7 22,3 22,9 0,0234 51,1 6 89,0 22,2 22,2 0,0240 55,7 7 70,3 22,4 22,8 0,0231 46,5 8 3 79,6 22,2 22,3 0,0234 51,0 9 89,0 22,0 22,0 0,0240 55,6 21

9.2 Bilag 2: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 253, lige twinrør 2 60,3/225 Brugg Serie Prøvning Ts1 Ts2 Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 2 70,1 69,9 24,3 22,0 0,0293 42,9 3 2 80,2 79,9 25,8 23,3 0,0301 47,9 4 88,3 87,9 25,8 23,3 0,0307 51,2 5 70,2 70,7 24,2 22,2 0,0292 43,1 6 3 80,0 79,8 25,3 23,1 0,0300 47,6 7 89,2 89,7 25,9 23,2 0,0308 51,8 8 70,2 70,7 24,5 22,6 0,0292 43,2 9 4 80,0 79,8 25,1 22,5 0,0301 47,4 10 89,2 89,7 25,9 23,2 0,0308 51,8 Isoplus Serie Prøvning Ts1 Ts2 Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 7 70,5 70,8 24,6 22,8 0,0288 43,4 8 3 80,3 80,6 24,8 22,4 0,0296 47,5 9 89,3 89,6 25,5 23,1 0,0304 51,6 10 70,5 70,8 24,4 22,7 0,0288 43,3 11 4 80,3 80,6 24,8 22,3 0,0297 47,5 12 89,3 89,6 25,3 22,8 0,0304 51,5 13 70,5 70,7 23,9 22,1 0,0287 43,0 14 5 80,3 80,6 24,4 22,0 0,0295 47,2 15 89,3 89,6 24,6 22,0 0,0302 51,0 Logstor Serie Prøvning Ts1 Ts2 Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 4 70,9 71,0 23,9 22,3 0,0254 43,2 5 2 80,9 81,0 24,3 22,3 0,0265 47,5 6 89,2 89,4 25,3 23,2 0,0270 51,5 7 70,9 71,0 24,0 22,2 0,0254 43,2 8 3 80,9 80,9 24,1 22,1 0,0264 47,4 9 89,2 89,4 25,5 23,8 0,0270 51,7 22

9.3 Bilag 3: Resultater fra måling i.h.t. DS/EN 15632-1, fleksible twinrør 2 20/110 Brugg Serie Prøvning Ts1 Ts2 Tc Tr λ Tm [-] [-] [ C] [ C] [ C] [ C] [W/(m K)] [ C] 1 44,44 44,55 24,37 21,70 0,0235 31,55 2 1 68,46 68,70 25,92 21,64 0,0246 41,88 3 92,66 92,66 28,07 22,29 0,0261 52,67 4 44,46 44,54 24,42 21,93 0,0174 31,77 5 2 68,39 68,66 26,14 22,08 0,0240 41,63 6 92,66 92,67 28,40 22,70 0,0256 51,89 7 44,61 44,60 25,12 22,51 0,0236 32,25 8 3 68,57 68,69 25,98 21,99 0,0196 41,59 9 92,68 92,67 28,49 22,73 0,0257 51,95 10 44,60 44,60 25,11 22,55 0,0236 32,24 11 4 68,51 68,64 25,98 22,02 0,0196 41,57 12 92,71 92,67 28,45 22,78 0,0258 51,93 Isoplus 10 47,24 47,26 24,91 23,00 0,0260 32,92 11 4 70,62 70,59 27,80 24,45 0,0267 43,14 12 94,64 94,56 28,83 23,50 0,0284 52,40 13 47,16 47,18 23,94 21,78 0,0260 32,27 14 5 68,63 68,62 26,15 22,76 0,0268 41,38 15 92,56 92,49 27,69 22,64 0,0282 50,93 Logstor 10 44,49 44,48 24,75 22,67 0,0241 31,89 11 4 66,80 66,77 26,19 23,12 0,0251 40,87 12 90,71 90,63 27,31 22,90 0,0263 50,23 13 44,45 44,47 24,22 22,28 0,0241 31,54 14 5 69,54 69,49 25,92 22,53 0,0253 41,69 15 95,62 95,53 27,72 22,69 0,0268 52,26 16 44,45 44,47 24,11 22,09 0,0240 31,48 17 6 69,50 69,48 25,96 22,59 0,0252 41,71 18 95,63 95,54 27,95 23,02 0,0267 52,41 23

9.4 Bilag 4: Resultater fra måling med sonde, lige enkeltrør 60,3/140 Kolonnerne i hvert skema repræsenterer målinger svarende til midten af røret og i rørenderne. Brugg 60,3/140 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 39,4 39,1 45,9 50,6 35,1 46,9 46,4 61,0 40,7 67,7 37,6 57,9 39,7 39,0 45,9 50,6 34,9 46,7 47,0 60,9 40,7 67,7 37,8 57,9 39,5 39,1 46,1 50,6 34,7 46,7 46,7 60,8 40,6 67,7 37,7 57,9 39,5 39,1 46,2 50,4 34,7 46,7 46,6 60,1 40,7 68,1 37,7 57,4 41,0 39,0 46,4 49,7 34,2 46,7 46,5 58,4 40,5 67,5 37,9 57,2 Isoplus 60,3/140 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 37,2 42,9 37,3 42,8 44,5 44,9 46,4 58,3 43,9 58,7 41,5 57,5 37,1 42,9 37,3 42,7 44,1 44,8 46,6 58,2 43,9 58,6 41,4 57,4 37,0 42,8 37,3 42,7 44,2 44,7 46,4 58,1 43,8 58,4 41,5 57,2 37,0 42,7 37,1 42,8 44,3 44,2 46,4 57,9 44,0 58,3 41,4 56,6 36,5 42,0 37,1 42,2 43,6 43,5 46,6 57,8 43,8 56,9 41,1 56,5 Logstor 60,3/140 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 40,7 42,9 36,9 45,3 39,7 45,0 41,3 59,3 40,6 60,1 43,5 55,4 40,7 42,9 36,8 45,5 39,5 44,8 31,2 59,2 40,4 60,1 43,3 55,4 40,9 42,8 36,6 45,3 39,4 44,8 41,3 59,1 40,9 60,1 43,3 55,6 40,5 42,8 36,8 45,6 39,3 44,8 41,3 59,4 40,4 60,0 43,4 55,6 40,5 42,3 37,0 45,4 39,1 44,2 41,4 59,4 40,4 59,8 43,9 55,2 24

9.5 Bilag 5: Resultater fra måling med sonde, lige twinrør 2 60,3/225 Kolonnerne i hvert skema repræsenterer målinger svarende til midten af røret og i rørenderne. Brugg 2 60,3/225 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 32,1 42,5 31,8 37,3 31,6 39,3 33,0 50,3 33,9 46,5 34,9 53,7 32,1 42,5 31,9 37,2 31,7 39,3 33,0 50,2 34,2 46,6 35,1 53,5 32,2 42,5 31,7 37,2 31,7 39,2 33,0 50,2 34,0 46,6 35,1 53,4 32,0 42,5 31,7 37,3 31,7 39,2 32,9 50,5 34,4 46,8 35,1 53,3 32,0 42,5 32,0 37,9 31,7 39,0 33,2 50,2 34,4 46,9 35,0 53,3 Isoplus 2 60,3/225 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 31,2 36,6 32,2 37,18 32,6 37,3 33,6 47,4 33,3 46,7 33,0 46,0 31,4 36,4 32,1 36,61 32,6 37,3 33,7 47,5 33,3 46,7 33,0 46,0 31,2 36,3 31,4 36,41 32,6 37,2 33,7 47,5 33,3 46,7 33,0 46,0 31,1 36,3 31,2 36,34 32,8 37,0 33,7 47,5 33,4 46,6 33,1 46,0 31,2 46,3 31,1 36,31 32,6 36,9 33,7 47,5 33,5 46,5 33,2 46,3 Logstor 2 60,3/225 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 32,4 43,1 31,5 40,0 32,2 43,2 34,2 59,6 33,7 52,5 35,2 58,6 32,4 43,1 31,4 39,9 32,1 43,1 34,2 59,6 33,8 52,7 35,0 58,8 32,3 43,2 31,2 40,1 32,1 43,1 34,2 59,6 34,0 53,1 35,0 58,9 32,3 43,2 31,2 40,2 32,1 43,1 34,2 59,5 34,0 53,3 35,0 58,9 32,1 43,1 31,3 41,5 31,9 43,2 34,3 59,3 34,4 54,6 35,0 58,9 25

9.6 Bilag 6: Resultater fra måling med sonde, fleksible twinrør 2 20/110 Kolonnerne i hvert skema repræsenterer målinger svarende til midten af røret og i rørenderne. Brugg 2 20/110 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 29,7 45,8 34,0 42,7 42,9 54,4 38,6 64,4 40,8 60,6 32,6 59,9 29,8 45,8 33,6 43,2 44,6 54,3 38,6 64,3 40,8 60,6 32,6 59,8 29,8 45,9 33,7 43,0 43,4 54,4 38,5 64,3 40,8 60,5 32,6 59,8 29,7 46,1 33,7 42,3 42,5 54,6 38,5 63,8 40,9 60,2 32,5 59,8 30,1 45,5 32,7 45,8 42,7 53,1 38,1 63,3 41,6 58,8 32,3 59,3 Isoplus 2 20/110 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 40,7 27,6 37,2 25,8 37,5 26,1 44,4 46,0 45,7 54,4 45,4 45,4 40,1 27,8 37,1 25,8 37,5 26,1 44,3 46,0 45,9 54,5 45,3 45,4 40,2 27,8 37,1 25,7 37,5 26,0 44,3 46,0 45,7 54,0 45,4 45,3 40,2 27,9 37,1 25,2 37,4 25,9 44,5 45,4 45,6 54,3 45,4 45,7 40,5 27,9 37,2 25,1 37,4 25,3 44,2 43,9 45,7 53,8 45,5 45,1 Logstor 2 20/110 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 Rørende 1 Rørmidte Rørende 2 mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C mw/(m K) C 30,3 41,9 31,0 41,9 31,1 44,4 32,9 59,9 35,4 54,7 35,0 56,0 30,3 42,0 31,1 41,7 30,7 44,5 32,8 59,9 35,4 54,6 35,0 56,1 30,3 41,9 30,8 41,6 30,8 44,2 32,9 59,9 35,5 54,6 35,3 56,0 30,3 42,4 30,7 41,6 30,7 44,3 32,9 59,9 35,6 54,4 35,4 55,9 30,3 42,0 30,5 41,2 30,7 44,2 33,0 60,3 36,1 54,9 35,6 55,3 26