NRG flex, s.r.o.
Od oficiálneho predstavenia plastových predizolovaných potrubí novej generácie NRG FibreFlex a NRG FibreFlex Pro s inovatívnou rúrkou pre médium spevnenú s aramidom na našom trhu prešli už viac ako 3 roky. Za tento čas sa potvrdili ich nesporné výhody, ako sú nízke tepelné straty, rýchlosť montáže vďaka lisovacím tvarovkám, užšie výkopy, flexibilita potrubí, ktorá je využívaná pre jednoduchšie obchádzanie prekážok, nasúvanie potrubí a pod. Dosvedčujú to u nás realizované projekty v nemocnici v Trenčíne, rozvody v Dukovanoch, Bratislave, aj desiatky realizácií v Nemecku, Francúzsku, Taliansku, Veľkej Británii, Švajčiarsku, Kanade a v ďalších krajinách.
Vyššia teplota a tlak predurčujú týmto plastovým predizolovaným potrubiam široké využitie. Oproti rokmi používaným štandardným potrubiam zo zosieťovaného polyethylénu PE-Xa je možné použiť tieto potrubia pre teplovody alebo horúcovody s vyššou teplotou a tlakom. Potrubia NRG FibreFlex Pro do max. 115 °C a 10 až 16 bar si vytvorili miesto medzi štandardnými potrubiami do max. 95 °C a oceľovými predizolovanými potrubiami.
Plastové potrubia majú o 30 % nižšie tepelné straty
Využitie plastových potrubí namiesto oceľových horúcovodov prináša úspory tepelných strát okolo 30 %, čo sa ukazuje pri aktuálnom raste cien primárnych energií ešte dôležitejšie ako v minulosti. Teplo, ktoré nestratíme pri prenose, nie je nutné vyrobiť a tým sa ušetrí ďalšie CO₂ a zdroje.
Potrubia NRG FibreFlex do 95 °C a 10 bar sú vhodnou voľbou pri rekonštrukciách a budovaní rozvodov teplej vody a cirkulácie. Sú alternatívou voči PPR potrubiam alebo hrubostenným PE-Xa potrubiam a ponúkajú výrazne vyššiu flexibilitu a ohybnosť pri realizácii.
Skladba potrubia NRG FibreFlex Pro pomáha veľkej flexibilite
Menšia hrúbka rúrky pre médium výrazne zvyšuje flexibilitu potrubí. Vnútorný priemer médionosnej rúrky pri potrubiach NRG FibreFlex/ NRG FibreFlex Pro sa však nemení a zachováva vnútorný priemer PE-Xa (SDR11). Pre vyčíslenie percentuálneho rozdielu vo svetlosti medzi potrubiami NRG FibreFlex/NRG FibreFlex Pro a PE-Xa (SDR 7,4) a potrubiami NRG FibreFlex/NRG FibreFlex Pro a PPR je možné vidieť v tabuľke 1.
Skladba potrubia NRG FibreFlex Pro
Tab. 1 Vyčíslenie rozdielu vo svetlosti potrubí SDR 7,4 a NRG FibreFlex, a pre potrubia PPR a NRG FibreFlex
Prierez rôznymi potrubiami
Pre flexibilitu celého predizolovaného potrubia sa ukázala ako kľúčová práve hrúbka rúrky pre médium. Takto je reálne vyrábať a montovať aj rúrku v nominálnej dimenzii d160/DA225, prípadne double potrubie 2 x d90/DA225.
Termoplasticky zosilnená rúrka pre médium je kľúčom úspechu potrubí NRG FibreFlex a NRG FibreFlex Pro. Médium prúdi v overenej rúrke na báze zosieťovaného polyethylénu PEXa, ktorá je ale doplnená o adhézne vrstvy spolu s aramidovým opletením, ktoré absorbuje tepelnú aj tlakovú záťaž.
Izolácia – PUR izolácia s cyklopentánom a tepelnou vodivosťou lambdou pri 50 °C 0,0202 W/mK, otestovanou skúšobňou IMA Drážďany. Polyuretánová izolácia je desiatky rokov overená technológia, ktorá je používaná aj pre oceľové predizolované 6/12/16 m rovné potrubia. Takto je dosiahnutá minimálna tepelná strata. Nižšia flexibilita polyuretánu oproti rôznym riešeniam s polyethylénovou izoláciou je sekundovaná skladbou izolácie a vonkajšieho plášťa a pri potrubiach NRG FibreFlex/Pro hlavne hrúbkou steny rúrky pre médium. Tepelná vodivosť plastových predizolovaných potrubí izolovaných polyuretánom je okolo 0,021 W/mK. Táto hodnota je o 15 – 25 % nižšia, ako je pri oceľových predizlovaných potrubiach. Rozdiel je v receptúre samotného polyuretánu, kde pri oceľových potrubiach musí odolávať trvalým teplotám až do 150 °C. Použitie double potrubí má tiež veľký podiel na znížení tepelných strát. Na základe desiatok vypracovaných štúdií si dovolíme tvrdiť, že pri väčšine projektov, kde porovnávame návrh realizácie s novými oceľovými predizolovanými potrubiami s možnosťou stavby s plastovými flexibilnými potrubiami, je úspora aspoň okolo 30 %, a často sa blížime až k 50 %. Ide pritom o teplo, ktoré potom nie je nutné vyrobiť a predstavuje tak čistú finančnú aj emisnú úsporu.
Opletanie rúrky pre médium aramidovým vláknom
Vonkajší plášť – LLDPE s difúznou bariérou medzi PUR a plášťom
Jemné zvlnenie vonkajšieho plášťa zabezpečuje ideálnu mieru medzi flexibilitou a možnosťou potrubia priamo vťahovať do existujúcich kanálov alebo pokládkou mikrotunelovaním.
Nový bezpečnostný koeficient 1,5 potvrdil trend zvyšovania nárokov na potrubia
Pre korektné porovnanie a ukážku pridanej hodnoty potrubí NRG FibreFlex Pro je nutné zadefinovať bázu pre porovnanie. Pomôžeme si štandardnými potrubiami z našej ponuky NRG HeatFlex a NRG AustroPUR, ktoré majú rúrku pre médium zo zosieťovaného polyethylénu PE-Xa. Toto na našom trhu štandardné riešenie je dobre známe a overené. Má, ale svoje teplotné a tlakové limity.
Bázou pre definíciou technických listov je nám pre štandardné potrubia s rúrkou pre médium z PE-Xa nová norma EN15632-2: 2020, ktorá teraz vstupuje do platnosti. Pri termoplasticky zosilnených potrubiach NRG FibreFlex do max. 95 °C /10 bar a NRG FibreFlex pro do max. 115 °C /10 alebo 16 bar sa opierame o medzinárodnú certifikáciu OFI ZG200-2 (class A a class B), toto sú relevantné normy a európske certifikácie pre využitie na aplikácie v teplovodoch.
Výňatok z normy EN15632-2
Tabuľka č. 2 Požadovaný SDR pomer pre rôzne návrhové tlaky
Poznámka 1: SDR pomery v tabuľke 2 sú na základe referenčných riadkov
v EN ISO 15875- 1, respektíve v EN ISO 15876-1.
Nasledujúce minimálne bezpečnostné faktory pre návrhové namáhanie by mal byť aplikovaný podľa tabuľky 3.
Tabuľka č. 3
Dôležitý parameter je hlavne bezpečnostný koeficient, ktorý je teraz jasne definovaný na 1,5 pre trvalé prevádzkové teploty (pri PE-Xa max 80 °C) a následne na 1,3 a 1,0. (v tabuľke 3 sú uvedené hodnoty bezpečnostného parametru, ako sú definované pre jednotlivé prevádzkové, maximálne a havarijné teploty). V minulosti sa prezentovali PE-Xa potrubia často s bezpečnostným koeficientom 1,25 (čo bolo podľa DIN16893:2000-09).
Tabuľka č. 1 Teplotno-časové profily pre prevádzkové triedy
Návrhový tlak
TRSP systémy podľa tejto špecifikácie sú navrhnuté pre nepretržitú prevádzku tlakov 6, 8, 10, 12, alebo 16 bar.
Nasledujúce minimálne bezpečnostné faktory pre návrhový tlak by mali byť aplikované:
Tabuľka č. 2 Bezpečnostné fatory pre návrhový tlak
Poznámka: Tieto bezpečnostné faktory sú identické s celkovým prevádzkovým (návrhovým) koeficientom udaný v ISO 21003-2.
Zosilnené potrubia s aramidom sú vhodné pre vyššie prevádzkové parametre pri TV aj ÚK
Z tohto už dnes neaktuálneho bezpečnostného koeficientu sa prezentovala životnosť potrubia s max. trvalým zaťažením 80 °C pri 7,6 bar na 25 rokov. Prípadne sa na základe tohto prezentovala min. 25-ročná životnosť potrubí SDR11 pri trvalom zaťažení 50 °C/10,6 bar, a pri 60 °C/9,5 bar – z čoho vyšla približná minimálna požadovaná životnosť 50 rokov pri trvalom zaťažení 55 °C/10 bar. Takto sa potrubie SDR11 používalo ako plnohodnotná náhrada potrubí SDR 7,4 na teplú vodu, ktorej parametre v bežnej praxi neprekračujú 55 °C a 10 bar. Toto bola aj v minulosti hraničná možnosť, keďže kvôli hygienizácii sa teplá voda v určitých cykloch zvykne prehrievať až na 70 – 75 °C, aby sa minimalizovala tvorba legionely.
Čo sa týka otázky k zaťaženiu potrubí a vplyvu na životnosť, bežné potrubia majú max. trvalú teplotu odporúčanú na 80 °C. Tak sú postavené aj teplotné profily. Pri trvalej teplote 80 °C je predpokladaná životnosť 30 rokov. Pri nižších teplotách je to minimálne 50 rokov.
Pri potrubiach NRG FibreFlex Pro je to analogické, do trvalej teploty 85 °C je životnosť počítaná na 50 rokov. So zvyšujúcou sa teplotou sa znižuje plánovaná životnosť potrubí. Pri 90 °C je to 30 rokov, pri 95 °C je to 20 rokov, pri 100 °C by to bolo 10 rokov atď.
Posun a pridaná hodnota potrubí NRG FibreFlex Pro oproti potrubiam PE-Xa je zrejmý z technických listov a je dobre vidieť aj v Tab. 2.
Očakávaná životnosť potrubí sa dá vypočítať aplikáciou Minerovho pravidla. Vždy v prípade použitia potrubia v hraničných teplotách okolo 95 – 100 °C kontrolujeme, ako je nastavený teplotný profil a ekvitermická krivka. Pre konkrétne dopyty to vieme spočítať.
Tab.2 Porovnanie potrubí s rýrkou pre médium PE-Xa SDR 11 (6bar) a potrubia aramidom zosilené rúrky pre médium (10bar) pre typické teploty teplej vody 50-60°C
Pravidelne testované potrubia NRG FibreFlex získali viacero akreditácií
Pre našu rúrku pre médium zatiaľ v Európe neexistuje záväzná EN norma. Pracuje sa na nej a je predpoklad jej prijatia do pár rokov. V tejto chvíli je preto nahrádzaná medzinárodnou certifikáciu OFI ZG200-1 a OFI ZG200-2. Táto certifikácia je na základe EN ISO 15632-1 a -2.
Tab. 3 Životnosť potrubia NRG FibreFlex Pro v závislosti na teplote a tlaku – vyznačená oblasť predstavuj „pridanú hodnotu“ potreubia NRG Fibreflex Pro na rozdiel od bežných potrubí s rúrkou pre médium z PE-Xa
Ofi je medzinárodne aktreditovaná skúšobňa a vykonáva skúšky podľa EN ISO/IEC 17025:2005. Náš certifikát s číslom 0555 a 0458 má medzinárodnú platnosť. Potrubia NRG FibreFlex spĺňajú aj ruskú normu GOST, ktorá pre tento typ potrubí už existuje.
V certifikáte sa potrubia delia na triedy „Class A“ a „Class B“. Class A spĺňajú potrubia NRG FibreFlex so zaťažením do 95 °C/10 bar, ktoré využívame hlavne na teplú vodu. Class B spĺňajú potrubia NRG FibreFlex Pro so zaťažením do 115 °C/10 alebo 16 bar.
Práve použitie potrubia NRG FibreFlex Pro umožňuje širšie využitie plastových flexibilných potrubí a namiesto oceľových predizolovaných potrubí. Vždy je, samozrejme, dôležité poznať prevádzkové parametre tepelnej siete a na ich základe zvoliť vhodné riešenie. V prvom rade je nutné pozerať na dlhodobú bezpečnosť potrubí, minimálny horizont a takto je to definované aj v norme či certifikácii je predpokladaná životnosť pri daných prevádzkových parametroch minimálne 30 rokov.
Preto je na zvážení, či použiť napr. pre teplú vodu síce investične lacnejšie riešenie s parametrami 95 °C/6 bar, ktoré ale podľa novej normy ani hranične nespĺňajú parametre pre tlakové zaťaženie 10 bar alebo použiť hrubostenné PE-Xa potrubie SDR7,4 na 95 °C/10 bar prípadne výrazne flexibilnejšie potrubie NRG FibreFlex na 95 °C/10 bar.
Najčastejšie otázky investorov, ich projektantov a dodávateľov
Aký je rozdiel medzi potrubím NRG FibreFlex Pro a štandardným potrubím s PEXa?
Potrubie NRG FibreFlex Pro umožňuje prevádzku pri vyšších trvalých alebo ekvitermicky riadených sieťach. Oproti pre PEXa odporúčanej trvalej teplote 80 °C je možné ísť o 10 – 15 °C vyššie, v zimných mesiacoch je možné prevádzkovať krátkodobo aj okolo 100 °C.
Pri použití potrubia NRG FibreFlex Pro v tepelnej sieti vhodnej aj pre PEXa potrubia, sa zvyšuje predpokladaná životnosť potrubia z 30 rokov na 50 rokov, to je predĺženie životnosti o 2/3 = 66 %.
Dobre je to vidieť aj v tabuľke, kde je vyznačená oblasť „pridanej hodnoty“ oproti PEXa potrubiam.
Ako sa správajú potrubia NRG FibreFlex Pro pri rôznej záťaži? Aký to má vplyv na ich životnosť?
Potrubia NRG FibreFlex Pro sú, tak ako aj iné plastové potrubia, ovplyvnené prevádzkovými parametrami. Zjednodušene by sme mohli povedať, že tam, kde je pre potrubia zo zosieťovaného polyethylénu PEXa odporúčaná trvalá teplota 80 °C a pri zvyšujúcej sa teplote do 95 °C sa výrazne skracuje predpokladaná životnosť (pri 95 °C je to okolo 10 rokov, ale už bez akejkoľvek rezervy – bezpečnostný koeficient 1,0).
Potrubia NRG FibreFlex Pro majú pri trvalom zaťažení 90 °C predpokladanú životnosť 30 rokov, pri 95 °C 20 rokov, pri 100 °C 10 rokov a pri 105 °C 5 rokov, ostatné teploty do 115 °C sa považujú za výrazne krátkodobé. Pre korektnú predikciu životnosti je potrebné spraviť prepočet podľa Minerovho pravidla.
Kde sú potrubia s termoplasticky zosilnenou rúrkou pre médium vyrábané?
V roku 2016 bola spustená výroba v modernom závode v Sankt Valentin v Rakúsku, kde sa presunula z Linzu. Tu prebieha izolovanie potrubí a finálna príprava k expedícii. Samotné rúrky pre médium sú vyrábané v závode POLYMERTEPLO v Moskve, ktorý patrí do skupiny britsko-ruského koncernu Poplyplastic Group.
Sú s týmito potrubiami skúsenosti? Odkedy sa tieto potrubia vyrábajú?
Termoplasticky zosilnené rúrky pre médium sú vyvíjané a vyrábané od roku 2000. Majú tak za sebou už viac ako 20 rokov skúseností. Impulzom pre vznik odolnejších plastových predizolovaných potrubí bolo hľadanie riešenia pre rozsiahle siete centrálneho zásobovania tepla, kde boli potrebné vyššie prevádzkové tlaky a teploty. Použitie oceľových predizolovaných potrubí bolo na mnohých miestach nemožné kvôli veľmi zlej kvalite vody, a tak dochádzalo k častým poruchám a nutným výmenám. Za posledné roky bolo vyrobených a položených niekoľko 9 800 km potrubí, z toho viac ako 2 000 km iba v rámci Moskvy, kde boli potrubia dôkladne preverené lokálnymi poveternostnými podmienkami. V Čechách a na Slovensku sme už od roku 2019 položili kilometre potrubí NRG FibreFlex a NRG FibreFlex Pro (Dukovany, Bratislava, Trenčín, Cheb, Bílina). Naše následné merania i klienti potvrdzujú kvalitu potrubí i dodržanie prisľúbených úspor. Samozrejme, NRG FibreFlex aj NRG FiberFlex Pro má za sebou stovky väčších i menších realizácií v rámci celej Európy i ostatných kontinentov.
Je možné používať potrubia PE-Xa SDR11 (max. 95 °C/6 bar) na rozvody teplej vody?
Áno, ale vždy musíte mať na pamäti príslušné obmedzenia. Najskôr je nutné overiť prevádzkové parametre. Ako bolo uvedené vyššie, maximálne zaťaženie podľa súčasného znenia normy je 60 °C/7,9 baru, čo ale nemusí byť dostatočné pre siete s vyššími bytovými domami. Tu patrí na príklad potrubie NRG FibreFlex do 95 °C /10 bar.
Existujú plastové potrubia na vyššie teploty?
V roku 2022 predstavíme potrubie NRG KordFlex, ktoré má maximálnu záťaž až 130 °C/16 bar. Opäť tak posunieme naše možnosti o 5 – 10 °C vyššie oproti NRG FibreFlex Pro. Čoskoro k tomuto novému plastovému potrubiu zverejníme bližšie informácie.
Máte v ponuke flexibilné plastové predizolované potrubie s alarm systémom?
Áno, od roku 2022 sú štandardne k dispozícii flexibilné plastové predizolované potrubia NRG FibreFlex Pro v zosilnenej izolácii do max. 115 °C s alarm systémom. Ide sa kompletný systém, ktorý je možné trvale monitorovať. Je to odpoveď na požiadavky väčších teplárenských spoločností, ktoré sú zvyknuté na vysoký štandard bezpečia.
Už v roku 2020 bol realizovaný pilotný projekt v Rostoku, Nemecko pre dodávateľa tepla v rozsahu 7 km potrubí.
Akú úlohu spĺňa aramidové opletenie rúrky?
Naše rúrky pre médium sú z dobre známeho a overeného materiálu PE-Xa sú termoplasticky zosilnené a opletené a zosilnené aramidovým vláknom. Týmto sa odoberá tlak z plastu, čím sa otvára možnosť prevádzkovať potrubia s vyšším tlakom a čiastočne aj vyššími teplotami. Keďže väčšina síl pôsobí na aramidové vlákno, materiál PE-Xa funguje hlavne ako vnútorná rúrka nesúca vodu, bez veľkého zaťaženia. Môžu sa tak dosiahnuť výrazne tenšie hrúbky stien a v dôsledku toho výrazne zlepšiť flexibilita rúr.
