(۲) هدایت گرمایی[۱۷۶] از طریق لوله
(۳) هدایت گرمایی از طریق عایق (در صورت وجود)
(۴) مقاومت زمین
U نیز از رابطۀ زیر بهدست می آید:
(۴-۳)
که در آن hi ثابت انتقال حرارت همرفتی برای سیال درون خط لوله، Ai سطح داخلی لوله، d0 و di قطرهای خارجی و داخلی لوله، kp هدایت گرمایی فولاد مورد استفاده برای ساخت لوله، L طول خط لوله، tins ضخامتعایق، kins هدایتگرماییعایق، ks هدایتگرماییزمین و S ضریب شکلی[۱۷۷] لولۀ مدفون میباشد.
سهم سیال
روابط همبستگی زیادی برای محاسبۀ ضریب انتقال گرما وجود دارد. این روابط براساس خواص سیال و ملاحظات جریان است. با این حال، تقریباً همۀ این روابط را میتوان براساس صور بی بعد زیر بیان کرد:
(۴-۴)
که در آن NNU عدد ثابت ناسلت[۱۷۸] یک ضریب بدون بعد انتقال حرارت، و NRe عدد رینولدز[۱۷۹]، ترکیبی از شرایط جریان و خواص سیال است که بدون بعد میباشد، و Npr عدد پرانتل[۱۸۰]، ضریب بدون بعدی که براساس خواص سیال است، میباشد. مثالی از این روابط همبستگی، معادلۀ دیتوس- بوئلتر[۱۸۱] ]۵۷ [است.
(۴-۵)
که در آن ۴/۰=n برای گرم کردن یا ۳/۰=n برای سرد کردن است که مورد آخر مربوط به اتلاف گرما در خط لوله است. با جایگذاری روابط مربوط بهجای گروه های بدون بعد خواهیم داشت:
(۴-۶)
که در آن ρ چگالی سیال، V سرعت سیال، گرانروی سیال، C ظرفیت گرمایی سیال و k هدایت گرمایی سیال است. با بازنویسی این معادله خواهیم داشت:
(۴-۷)
محدودۀ عدد رینولدز برای معادلۀ دیتوس- بوئلتر، ۵۰۰۰<NRe<500000 و برای عدد پرانتل این محدوده بین ۶/۰ تا ۱۰۰۰ است.
سهم لوله
عبارت دوم در سمت راست معادلۀ ۴-۳ مربوط به سهم هدایت گرمایی از طریق فلز لوله است.
به طور معمول لولهها در اندازه های استانداردی وجود دارند که از طریق اسمی آنها بر حسب اینچ مشخص میشوند. حتی در کشورهایی که از سامانۀ متریک استفاده می کنند، اندازۀ قطر اسمی لوله بر حسب اینچ گزارش میشود. برای مثال، یک لوله ۳ اینچی با schedule 80 داریم. عدد مربوط به schedule ضخامت دیوارۀ لوله را نشان میدهد. با اینکه به این لوله ۳ اینچی میگویند، امّا قطر خارجی آن ۵۰۰/۳ اینچ (۹۰/۸۸ میلیمتر) و قطر داخلی آن ۹۰۰/۲ (۶۶/۷۳ میلیمتر) است. اندازه های فیزیکی این لولههای استاندارد در مراجع مختلف موجود است. هدایت گرمایی فولاد کربنی حدود ۴۰ W/m●C (25 Btu/ft●hr●F) است. این در حالی است که برای فولاد ضدزنگ این مقدار برابر ۱۰ W/m●C (6 Btu/ft●hr●F) است. مهندسان طراح باید با مراجعه به مراجع استاندارد، هدایت گرمایی مواد مورد استفادهی خود را پیدا کنند. از سوی دیگر، مقاومت لوله اغلب بسیار کم است.
سهم زمین
آخرین سهم از اتلاف گرما مربوط به مقاومت زمین است. ضریب شکلی برای یک لولۀ مدفون را میتوان از فرمول زیر محاسبه کرد: