INSTALACJE SANITARNE

INSTALACJE SANITARNE

Dr hab. inż. Ara SAYEGH

W technice zestaw urządzeń wewnątrz budynku (pojazdu, statku lub innego obiektu), służących do przesyłania mediów (takich jak prąd elektryczny, woda, gaz ziemny, paliwo, ścieki, czy inne substancje).

• Na instalację składają się zwykle elementy liniowe odpowiednie do transportu danego medium takie jak rury czy przewody elektryczne, oraz dodatkowe elementy służące do monitorowania i sterowania przepływem medium (takie jak pompy, zawory, zawory hydrauliczne, liczniki, bezpieczniki i….. inne).

• Czyli Instalacje pełnią podobną funkcję do sieci, lub układu limfatycznego u człowieka

Rodzaje instalacji

Instalacje Elektryczne

• Instalacja elektryczna , instalacja oświetlenia (zewętrznego i wewnętrznego), instalacja telefoniczna …itd.

Instalacje Sanitarne

• Zespół instalacji budowlanych wewnątrz i na zewnątrz budynku, w zakresie takich mediów jak: woda, powietrze i gaz. W skład instalacji sanitarnych wchodzą:

• instalacja grzewcza lub Ciepłownicza

• System centralnego ogrzewania (c.o.) i ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) z węzłami indywidualnymi

• instalacja wentylacji (wentylacja mechaniczna, wentylacja grawitacyjna…., )

• instalacja wodna (wody zimnej, ciepłej, cyrkulacyjnej)

• instalacja gazowa

• instalacja chłodnicza (lub inaczej ziębnicza)

• instalacja wentylacji pożarowej (oddymiania, nawiewu pożarowego)

• instalacja klimatyzacji

• instalacja kanalizacji (sanitarnej, deszczowej, technologicznej)

• instalacja wodociągowa przeciwpożarowa (tryskaczowa, hydrantowa)

• instalacja freonowa

• instalacja olejowa

• instalacja sprężonego powietrza

• instalacja spalinowa………

Główne zagadnienia instalacji sanitarnych

Aby rozmawiać na temat instalacji sanitarnych trzeba wpierw przedstawić i omówić następujące zagadnienia

1- Niezbędne dane i informacje określające potrzeby……jakie??

grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne…. w budynku lub danym obiekcie budowlanym 2- Wpływ klimatu zewnętrznego na warunki kształtujące się w wewnątrz budynków oraz potrzebna ilość informacji dotyczących klimatu wewnętrznego.

3- Elementy klimatu zewnętrznego oraz wymagania cieplne i sanitarno-zdrowotne w zakresie warunków wewnętrznych z uwzględnieniem współczesnych poglądów odnośnie do ich ważności i definiowania.

4- Elementy mikroklimatu charakteryzujące środowisko termiczne

• Temperatura powietrza

• Temperatura promieniowania

• Ruch powietrza

• Wilgotność powietrza

Elementy klimatu zewnętrznego

1- Fizyczne elementy klimatu zewnętrznego i ich sezonowa zmienność

• Temperatura powietrza

• Wilgotność powietrza zewnętrznego

• Prędkości i kierunki wiatru

• Promieniowanie słoneczne

2-Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego 3-Niektóre czynniki kształtujące klimat lokalny

Elementy klimatu wewnętrznego

1- Funkcjonowanie organizmu ludzkiego

• Bilans cieplny organizmu ludzkiego

• Zanieczyszczenie powietrza związane z działaniem ustroju ludzkiego 2- Komfort cieplny i jego określenia

Definicja Komfortu cieplnego - stan, w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna.

Lub : Stan zadowolenia człowieka ze środowiska, które go otacza Czynniki wpływające na komfort cieplny

• Czynność wykonywana Izolacyjność cieplna ubrania

• Aktywność umysłowa Temperatura

3- Jakość powietrza wewnętrznego

4- Wymagania w zakresie kształtowania klimatu wewnętrznego

Cel instalacji sanitarnych

Aby budynki i zlokalizowane w nich pomieszczenia spełniały stawiane im zadania, muszą współdziałać z wyposażającymi je urządzeniami i instalacjami w kształtowaniu i utrzymywaniu bezpiecznych, zdrowych oraz komfortowych (przynajmniej akceptowanych) warunków wewnętrznych.

• Oznacza to że każdy obiekt budowlany jest skomplikowanym systemem złożonym w dużej ilości elementów, z których każdy współdecyduje w kreacji zadowalających technicznie i ekonomicznie efektów.

• Jednocześnie żaden z tych elementów nie może funkcjonować poprawnie bez pozostałych.

Świadomość tego faktu ma podstawowe znaczenie dla zaprojektowania, realizacji oraz użytkowania obiektów budowlanych zgodnego z wymaganiami.

Elementy klimatu zewnętrznego

1- Fizyczne elementy klimatu zewnętrznego i ich sezonowa zmienność

• Temperatura powietrza

• Wilgotność powietrza zewnętrznego

• Prędkości i kierunki wiatru

• Promieniowanie słoneczne

• Do fizycznych elementów zalicza się temperatury i wilgotności powietrza, prędkości wiatrów natężenie promieniowania słonecznego i czasu bezpośredniej operacji słonecznej oraz temperatury gruntu i wód.

• Przy obliczaniu strat ciepła przyjmuje się średnie wartości temperatur powietrza (tz) odpowiadające obszarowi Polski podzielonemu na 5 stref klimatycznych.

• Temperatury obliczeniowe powietrza zewnętrznego, jakie należy przyjmować do obliczeń określa norma PN-EN 12831.

• W przypadku lokalizacji miejscowości na linii rozgraniczającej strefy, należy przyjmować strefę o temperaturze niższej.

• Zwrócić trzeba jeszcze uwagę, że w normie tej podano temperatury w nieogrzewanych przestrzeniach zamkniętych (piwnice, poddasze…itd.).

Podział obszaru Polski na strefy Klimatyczne – okresu zimnego Podział obszaru Polski na strefy Klimatyczne – okresu letniego

Wartości obliczeniowe temperatury powietrza w wybranych pomieszczeniach ogrzewanych Temperatura obliczeniowa powietrza w wybranych pomieszczeniach nieogrzewanych 1-Dobowe i roczne przebiegi temperatur powietrza zewnętrznego

2- Roczny Przebieg wilgotności względnej i ciśnienia pary wodnej w powietrzu zewnętrznym 3- Określanie pionowego rozkładu prędkości wiatru

4- Przekładowe dobowy rozkład sezonowy prędkości wiatru 4- promieniowania słonecznego

Kryteria projektowe

• Zasady obciążenia (Chłodzenia / Ogrzewnictwo)

• Obciążenie Cieplne

Jest ilością ciepła, które musi być dodawane lub usuwane z powierzchni do utrzymania odpowiedniej temperatury w przestrzeni.

• Celem estymacji (szacowania) obciążenia HVAC lub OWIK jest:

• Obliczanie obciążeń szczytowych projektowych (chłodzenie / ogrzewanie)

• Oszacowania pojemność lub wielkość sprzętu/urządzenie

• Zapewnienie informacji dla projektu, np. profil obciążenia HVAC-OWIK

• Stanowi podstawę do opracowania analizy energetycznej budynku .

• Obliczenie obciążenia grzewczego (jak i Chłodzenia) jest naszym głównym celem

• Ważne dla projektowania w chłodnym i ciepłym klimacie

• Wpływa na wydajność budynku i pierwsze koszty

• Wytworzenie w pomieszczeniu wewnętrznym komfortowych warunków życia i pracy, i na to wpływ mają przede wszystkim instalacje wyposażające budynki (zespół wszystkich parametrów kształtujących te warunki nosi nazwę klimatu wewnętrznego lub mikroklimatu lub mikro środowiska).

Przekładowa zmienność obciążenia w okresie grzewczym

Przekładowa Zmienność obciążeń cieplnych w komunalnym systemie ciepłowniczym z uwzględnieniem produkcji energii chłodniczej

Ciepłownictwo – Ogrzewnictwo

CIEPŁOWNICTWO:

OGRZEWNICTWO:

• Ogrzewanie – to proces dostarczania energii termicznej do ciała, pomieszczenia, w celu podniesienia lub utrzymania jego temperatury.

• ogrzewanie omawia w kontekście wszelkiego rodzaju pomieszczeń, budowli i budynków, gdyż takie jest najczęstsze stosowanie tego wyrażenia

• Istnieje wiele metod dostarczania ciepła do pomieszczenia.

• Konkretne rozwiązania warunkują:

1. Rodzaj pomieszczenia (np. pokój dzienny, garaż, łazienka…), 2. Czas przebywania w nim ludzi (np. cała noc, chwilowo),

3. Możliwości techniczne (czyli dostępne źródła energii) i uwarunkowania finansowe.

Dostarczanie ciepła do pomieszczeń

1. Centralne ogrzewanie (CO) 2. Rodzaje grzejników 2.1 Grzejniki gazowe 2.2 Grzejniki konwekcyjne

2.3 Grzejniki radiatorowe 2.4 Promienniki energii cieplnej 2.5 Grzejniki nadmuchowe 2.6 Ogrzewanie podłogowe

Tradycyjne (konwencjonalne) źródła energii cieplnej:

• Ciepło z elektrociepłowni

• Ogrzewanie spalinowe

1. Piec opalany węglem – (mieszkaniowy)

2. Kocioł centralnego ogrzewania opalany węglem 3. Kocioł centralnego ogrzewania opalany gazem 4. Kominek

• Ogrzewanie elektryczne wskutek użycia energii elektrycznej.

Niekonwencjonalne (Alternatywne) źródła ciepła:

Ograniczanie zużycia energii

Duża zmienność i niezależność na zapotrzebowanie na ciepło powodują, że optymalna produkcja, transport i zużycie ciepła wymaga wprowadzania układów regulacji na rożnych poziomach systemu ciepłowniczego:

1- Regulacja centralna

2- Regulacja lokalna – zawór (

)

• 1- w źródle ciepła (regulacja centralna), gdzie możliwa jest zarówno zmiana temperatury jak i natężenia przepływu wody sieciowej;

• 2 A)- na węzłach ciepłowniczych (regulacja węzłowa), które z jednej strony spełniają funkcję lokalnego źródła ciepła z regulacją temperatury, a jednocześnie dla centralnego źródła są odbiornikami wywołującymi zmiany przepływu;

• 2 B)- przy odbiornikach (regulacja miejscowa), gdzie w zasadzie występuje tylko sterowanie przepływem poprzez zawory regulacyjne przy grzejnikach.

Regulatory węzłowe są według

• regulacji nadążnej wg temperatury zasilania odbiorników (T

),

• regulacji nadążnej wg temperatury powrotu z odbiorników (T

),

• regulacji nadążnej wg średniej temperatury zasilania i powrotu (T

),

• stałowartościowej stabilizacji średniej temperatury wybranych pomieszczeń (T

).

Cel instalacji centralnego ogrzewania

• Instalacja centralnego ogrzewania

Ma za zadanie dostarczyć do budynku taką ilość ciepła, która pokryje straty przez przegrody zewnętrzne oraz w wyniku wentylacji.

• W domach najczęściej stosujemy wodny system grzewczy. Ciepło wytworzone w kotle na gaz lub paliwa stałe, kominku z płaszczem wodnym.

Istnieje kilka kryteriów podziału instalacji centralnego ogrzewania:

• ze względu na rodzaj nośnika energii wyróżnia się instalacje:

• wodne niskotemperaturowe,

• wodne wysokotemperaturowe,

• parowe,

• powietrzne,

• z cieczą niezamarzającą,

• ze względu na rodzaj obiegu wody wyróżnia się instalacje:

• pompowe,

• grawitacyjne,

• ze względu na sposób połączenia instalacji z atmosferą wyróżnia się instalacje:

• zamknięte,

• otwarte,

• ze względu na położenie przewodów głównych wyróżnia się instalacje:

• z rozdziałem dolnym,

• z rozdziałem górnym,

• ze względu na materiał z którego wykonane są przewody wyróżnia się instalacje:

• stalowe,

• miedziane,

• z tworzyw sztucznych,

• ze względu na sposób połączenia odbiorników ciepła wyróżnia się instalacje:

• dwururowe,

• jednorurowe,

• pętlicowe mieszkaniowe,

• rozdzielaczowe mikroprzewodowe,

• ze względu na pojemność wodną instalacji wyróżnia się instalacje:

• o małej pojemności,

• o dużej pojemności.

ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO - BILANS CIEPLNY

Bilans cieplny łącznego zapotrzebowania ciepła dla aglomeracji miejskiej obejmuje:

• ciepło na cele centralnego ogrzewania budynków (o różnym przeznaczeniu), Qco

• ciepło na przygotowanie ciepłej wody użytkowej (dla budynków o różnych funkcjach), Qcwu

• ciepło na potrzeby wentylacji i klimatyzacji (tylko dla budynków użyteczności publicznej i przemysłowych), Qw.

Rodzaje instalacji centralnego ogrzewania (CO)

• Podział instalacji centralnego ogrzewania

• Instalacje wodne grawitacyjne

• Instalacje wodne pompowe

• Instalacje pary niskoprężnej

• Ogrzewania powietrzne

• Ogrzewania elektryczne

Zadaniem instalacji centralnego ogrzewania jest:

• utrzymanie w pomieszczeniu wymaganej temperatury.

• Komfort cieplny w pomieszczeniu można zdefiniować następująco:

- średnia temperatura pomieszczeniu 20 [°C],

- przy nieruchomym powietrzu (prędkość powietrza poniżej 0,15 [m/s] ) - przy normalnej wilgotności względnej około [50%],

Instalacja centralnego ogrzewania zbudowana jest z następujących elementów :

• kotła lub innego źródła ciepła (wymiennik ciepła) można najogólniej kotła podzielić na stalowe i żeliwne.

• grzejniki oraz armatury połączonych między sobą przewodami.

• Przewody instalacji centralnego ogrzewania, mogą być wykonywane z rur stalowych, miedzianych lub tworzywowych.

• Czynnikiem, który przenosi ciepło z kotła do odbiorników (grzejników) jest najczęściej woda o maksymalnej temperaturze 95 [°C].

Ciepło może być wytwarzane w:

• - Indywidualnych źródłach ciepła (wytwarzana moc cieplna nie przekracza 50 [kW]),

• - Scentralizowanych źródłach ciepła (wytwarzana moc cieplna przekracza 50 [kW]).

• - Scentralizowane źródła ciepła dzielimy na:

• - kotłownie wbudowane,

• - kotłownie lokalne,

• - ciepłownie,

• - elektrociepłownie.

Dla odbiorców :

komunalnych (budynki mieszkalne, obiekty użyteczności publicznej) nośnikiem ciepła jest woda o maksymalnej temperaturze: do 115 [°C] przy niskich parametrach oraz od 115 [°C] do 150 [^oC]

przy wysokich parametrach.

• przemysłowych, często nośnikiem ciepła jest para wodna: - niskoprężna (do 70 [kPa]) lub - wysokoprężna (powyżej 70 [kPa]).

• W sieciach wysokoprężnych stosuje się parę nasyconą lub przegrzaną.

• ze względu na sposób wymuszenia krążenia czynnika grzewczego:

- ogrzewanie grawitacyjne, - ogrzewanie pompowe.

ze względu na sposób rozprowadzenia przewodów:

- instalacje z rozdziałem górnym,

- z rozdziałem dolnym (w układzie tradycyjnym, poziomym lub rozdzielaczowym).

• - też na instalacje dwururowe i jednorurowe - ze względu na sposób zabezpieczenia instalacji:

- instalacje z naczyniem wzbiorczym typu otwartego, - z przeponowym naczyniem wzbiorczym.

Centralne ogrzewanie grawitacyjne

• Ogrzewanie grawitacyjne jest metodą wymuszania przepływu wody w instalacji.

• Nie potrzeba do tego energii elektrycznej.

• Ogrzewanie grawitacyjne wykorzystuje się najczęściej w małych instalacjach z kotłem opalanym paliwem stałym, np. węglem, drzewem.

Centralne ogrzewanie pompowe

• Ogrzewanie pompowe jest to ogrzewanie, w którym obieg wody wymusza pompa, która wytwarza różnicę ciśnienia potrzebną do pokonania oporów hydraulicznych instalacji.

• Obecnie wodne ogrzewania pompowe są najbardziej rozpowszechnionym systemem ogrzewania zarówno w budownictwie mieszkaniowym, przemysłowym, jak i użyteczności publicznej.

Łączenie grzejników : Jednorurowe – dwururowe

• W skład zestawu służącego do podłączenia grzejnika do instalacji pracującej w systemie jednorurowym wchodzą takie same elementy jak w wersji dwururowej z tą różnicą, że rozdzielacz wykonany jest w sposób umożliwiający podział strumienia masy czynnika grzewczego, zasilającego grzejnik na dwa mniejsze strumienie.

Ogrzewanie podłogowe

• Główna cecha ogrzewania podłogowego jest sposób emisji ciepła – jest ono dostarczane całą powierzchnią podłogi poprzez promieniowanie,

• zapobiega to powstawaniu nie wykorzystanych gorących warstw powietrza w górnej części pomieszczenia.

• W nowych budynkach coraz częściej jest stosowane na całej powierzchni użytkowej co pozwala zaoszczędzić sporo energii.

W ogrzewaniu podłogowym konieczne jest zastosowanie mieszacza do obniżenia temperatury lub częściej stosowane niskotemperaturowego źródła ciepła, takie jak kolektor słoneczny, pompa ciepła itd.

Instalacje parowe można dzielić dalej na:

• Instalacje parowe można dzielić na:

- instalacje z rozdziałem dolnym i górnym,

• ze względu na sposób spływu skroplin (kondensatu) na:

• - instalacje z grawitacyjnym spływem skroplin z przewodami kondensatu (zalanymi, niezalanymi)

• - instalacje z przepompowaniem skroplin z przewodami kondensatu (zalanymi, niezalanymi) Ogrzewanie grawitacyjne to (Zalety i wady):

• - pewność działania (nie potrzebna jest energia z zewnątrz np. do napędu pompy),

• - niskie ciśnienie wody wynikające tylko z ciśnienia hydrostatycznego.

• Ogrzewanie grawitacyjne posiada następujące wady:

- duża bezwładność (brak możliwości regulacji), - duże średnice przewodów w porównaniu z ogrzewaniem pompowym,

- duża pojemność wodna instalacji, - kłopoty z prowadzeniem przewodów.

Sieć ciepłownicza

• 1- sieć tranzytową – odcinek sieci ciepłowniczej o długości powyżej 500 [m], na którym nie występują żadne odbiory ciepła,

• 2 - sieć magistralną – odcinek sieci ciepłowniczej od źródła ciepła lub sieci tranzytowej do odgałęzień lub sieci osiedlowej,

• 3- odgałęzienie sieci ciepłowniczej – odcinek sieci ciepłowniczej przyłączony bezpośrednio do sieci magistralnej, którym przesyłane jest ciepło do sieci osiedlowej lub dużego odbiorcy ciepła (np. zakładu przemysłowego),

• 4 - osiedlową sieć ciepłowniczą – sieć ciepłownicza rozprowa-dzająca ciepło na danym obszarze,

• 5 - przyłącze ciepłownicze – odcinek sieci, którym doprowadzane jest ciepło do budynku (węzła ciepłowniczego).

Aby wykreślić wykres rozkładu ciśnienia, należy:

• - określić wartość strat ciśnienia w poszczególnych odcinkach sieci,

• - określić wartość ciśnienia dyspozycyjnego dla każdego węzła ciepłowniczego P dys (na podstawie Projektu Technicznego węzła ciepłowniczego),

• - ustalić sposób podłączenia węzłów do sieci ciepłowniczej,

• - określić wartość strat ciśnienia w źródle ciepła pŻC,

• - określić wartość ciśnienia pomp obiegowych pOB (wartość ta powinna pokonać opory przepływu: źródła ciepła, sieci ciepłowniczej, węzła ciepłowniczego),

• - wybrać sposób stabilizacji ciśnienia w sieci.

Grzejniki

• Grzejniki, dawniej nazywane kaloryferami, służą do przekazywania pomieszczeniom ciepła wytworzonego w kotłach grzewczych, przeniesionego przez czynnik grzejny za

pośrednictwem przewodów. Istnieją różne rodzaje grzejników:

Stabilizacji ciśnienia

• W dużych systemach ciepłowniczych, do stabilizacji ciśnienia stosowane są układy:

• - z oddzielnymi pompami uzupełniającymi i stabilizującymi,

• - z pompami stabilizująco-uzupełniającymi.

Naczynie wzbiorcze:

• W instalacji grzewczej dużym zagrożeniem jest nadmierny wzrost ciśnienia.

• Wiele urządzeń wchodzących w skład kotłowni lub węzła cieplnego zostało skonstruowanych specjalnie do ochrony przed tym zjawiskiem. Należy do nich przeponowe naczynie wzbiorcze, które rozwiązuje problemy związane z rozszerzalnością cieplną wody grzewczej.

Wymienniki Ciepła:

• Wymiennikiem ciepła nazywamy urządzenie, w którym następuje wymiana ciepła pomiędzy czynnikiem grzewczym o wyższej temperaturze, a czynnikiem ogrzewanym o niższej

temperaturze.

• Wymiennik ciepła : Urządzenie służące do wymiany energii cieplnej pomiędzy dwoma jej nośnikami, tj. substancjami będącymi w stanie ciekłym lub gazowym.

• Wymienniki ciepła są stosowane w węzłach ciepłowniczych.

• Następuje w nich wymiana ciepła pomiędzy czynnikiem grzewczym z sieci ciepłowniczej, a wodą krążącą w instalacji centralnego ogrzewania lub instalacją ciepłej wody.

Zasady regulacji eksploatacyjnej:

• Głównym zadaniem regulacji każdego układu grzewczego jest utrzymywanie temperatury powietrza wewnętrznego w ogrzewanych pomieszczeniach w dopuszczalnym paśmie tolerancji , tak aby nie zaburzyć temperatury komfortu niezależnie od zmieniających się obciążeń zewnętrznych (klimatu zewnętrznego, a gównie temperatury) i wewnętrznych (np,.

Zysków ciepła wewnętrznego).

REGULACJA DOSTARCZANIA CIEPŁA:

• REGULACJA CENTRALNA

• REGULACJA MIEJSCOWA

• REGULACJA ŁĄCZNA.

Elementy instalacji wodociągowych:

• Instalacja wodociągowa to układ przewodów z armaturą (uzbrojeniem) w budynku i na terenie nieruchomości, którego zadaniem jest dostarczenie wody dla odbiorcy zgodnie z zapotrzebowaniem o odpowiedniej jakości i określonym ciśnieniu.

Rozpatrując układy wewnętrznych instalacji wodociągowych w aspekcie wysokości podnoszenia wody i dopuszczalnej wysokości ciśnienia w instalacjach wodociągowych możemy dokonać podziału na:

• instalacje jednostrefowe

• instalacje dwustrefowa

• instalacje wielostrefowe

GŁÓWNE ZASADY PROWADZENIA INSTALACJI WODOCIĄGOWYCH

• równolegle i prostopadle do ścian i stropów

• z jak najmniejszą ilością załamań

• po trasach najkrótszych

• przy wewnętrznych ścianach budynku

•

• Połączenie (przyłącze) wodociągowe jest to odcinek przewodu łączący źródło wody z urządzeniami wodociągowymi nieruchomości. Składa się z:

• elementu łączącego sieć z instalacją, przewodu z uzbrojeniem oraz zestawu wodomierzowego.

• Łączenie przewodu rozdzielczego miejskiej sieci wodociągowej z przewodem połączenia wodociągowego (domowego) może być wykonane z zastosowaniem: trójnika lub opaski.

• Sprzęt, narzędzia i sposób zabezpieczenia w środki ochrony osobistej są typowe dla robót instalacyjnych charakterystycz-nych w danej technologii wykonania prac.

Sieci i instalacje gazowe

• Do jednych z powszechnie i chętnie stosowanych paliw należą gazy.

• Za ich wykorzystaniem przemawiają następujące argumenty:

• - Są łatwe w transporcie i magazynowaniu,

• - Umożliwiają szybkie uruchamianie i zamykanie palników,

• - Pozwalają na dokładną regulację i automatyzację urządzeń,

• - Powodują niewielkie zanieczyszczenie środowiska,

• Stosowanie gazu ma również swoje wady,

• niebezpieczeństwo wybuchu (zwłaszcza mieszanek gazowych) oraz

• wysoka cena, niebezpieczeństwo zatrucia ( ze względu na powstanie tlenku węgla w wyniku niezupełnego spalania)

Tłocznie gazu ziemnego:

Przetłocznie gazu na trasach gazociągów magistralnych są to tłocznie gazu służące do podwyższania ciśnienia w gazociągach magistralnych.

gazociągi możemy podzielić na:

1) ciśnienia roboczego na:

• wysokiego ciśnienia (od 1,6 do 10 MPa);

• podwyższonego średniego ciśnienia (od 0,5 do 1,6 MPa);

• średniego ciśnienia (10 kPa do 0,5 MPa);

• niskiego ciśnienia (poniżej 10 kPa).

W budynkach może występować gaz tylko o ciśnieniu niskim, wynoszącym najwyżej 0,005 MPa, czyli 5 kPa .

2) stosowanych materiałów na:

a) gazociągi stalowe,

b) gazociągi z tworzyw sztucznych.

• Układ przewodów sieci gazowej może być: rozgałęziony, obwodowy, mieszany.

Stan gazu i jego parametry:

• Stan gazu określają jego parametry jak:

• Objętość, temperatura i ciśnienie

• Objętość gazu zależy od ciśnienia i temperatury, dlatego też określając tę wielkość należy podać ciśnienie i temperaturę.

• Za jednostkę objętości przyjęto normalny metr sześcienny gazu [m³] [jest to ilość gazu zawarta w objętości 1 [m³] pod ciśnieniem absolutnym 101,3 [kPa] (760 mm słupka rtęci Hg) i w temperaturze 0 [^oC].

W gazownictwie używa się przede wszystkim dwóch pojęć dotyczących ciśnienia : Zbiornikowe i nominalne.

• Ciśnienie zbiornikowe: jest to ciśnienie statystyczne panujące w zbiornikach – równe jest ono 1, 2-3 [kPa].

• Ciśnienie nominalne : dotyczy natomiast określonego miejsca w zewnętrznej lub też wewnętrznej instalacji gazowej.

• Dlaczego gaz płynny : jest paliwem o bardzo wysokich współczynnikach sprawności energetycznej w zestawieniu z innymi paliwami kopalnymi.

Gaz płynny

Dzięki wysokiej kaloryczności, dużej dostępności i wygodzie użytkowania jest idealnym paliwem do stosowania w gospodarstwach domowych i firmach.

Podział sieci gazowych ze względu na pełnione funkcje:

• Przesyłowe (gazociągi wysokiego ciśnienia - powyżej 1,6 [Mpa] );

• Zasilające (rozprowadzające) (średniego ciśnienia - powyżej 10 [kPa], ale mniej niż 0,5 [Mpa] lub średniego podwyższonego średniego ciśnienia - do 1,6 [Mpa]);

• Rozdzielcze (średniego lub niskiego ciśnienia - do 10 [kPa] D = 50-100 mm;

• Przyłącza gazowe

Podział sieci gazowych ze względu na strukturę

• Rozgałęzione;

• Pierścieniowe;

• Mieszane.

Stacje gazowe

• Stacja gazowa to zespół urządzeń w sieci gazowej,

• spełniający oddzielnie lub równocześnie funkcje redukcji, regulacji, pomiarów i rozdziału paliwa gazowego.

Doprowadzenia gazu do budynków

• Sieć gazowa stanowi jeden z elementów przewodowego systemu dostawy gazu odbiorcom miasta i osiedli.

• Konfiguracja sieci oraz jej parametry przepływu i ciśnienia gazu zależne są od kształtu miasta, rodzaju odbioru, lokalizacji źródła produkcji lub dostawy gazu, rodzaju gazu i wreszcie od przebiegu realizacji całego systemu dostawy.

• Topografia sieci gazowej pokrywa się zwykle z przebiegiem przebiegiem dróg lub ulic miasta i osiedli, a przewody gazowe zlokalizowane są najczęściej w chodnikach lub pasach zieleni na poboczu dróg.

Instalacja gazowa

Instalacją gazową nazywamy zespół przewodów i urządzeń położonych za kurkiem głównym, spełniającą określone wymagania szczelności.

Jej zadaniem jest doprowadzenie gazu do poszczególnych odbiorników. Instalacja może być prowadzona na zewnątrz lub wewnątrz budynku.

W jej skład, oprócz przewodów i przyłącza gazowego, wchodzą urządzenia do pomiaru zużycia gazu, armatura i przybory gazowe, a także przewody spalinowe połączone z kanałami spalinowymi.

Instalacja gazowa jest własnością właściciela budynku lub jego administratora, natomiast gazomierz należy do Zakładu Gazowniczego.

Gazomierz

• Gazomierz jest najdelikatniejszym elementem instalacji gazowej, z tego też względu należy chronić go przed uszkodzeniem mechanicznym i instalować w miejscach, gdzie ewentualne skutki uszkodzenia są ograniczone.

• Gazomierze można umieszczać:

• - w przedpokojach oraz kuchniach niemieszkalnych

• - w klatkach schodowych o odległości co najmniej 0,5 [m] od drzwi.

• - w szybach instalacyjnych i szafach gazomierzowych.

• W pomieszczeniach na kurek główny.

Urządzenia gazowe

Urządzenie gazowe (zwane także aparatem gazowym) służy do przekształcania energii chemicznej zawartej w palnych składnikach gazu w ciepło wykorzystywane

do gotowania potraw, ogrzewania wody lub ogrzewania pomieszczeń.

Wielkość urządzenia gazowego określa się według norm przedmiotowych dla danego urządzenia lub według kryteriów producenta. Najczęściej wielkość opisuje parametr charakterystyczny, np.: moc nominalna, pojemność, liczba palników, itp.

Magazynowanie gazu

• Do magazynowania gazu wykorzystuje się też wyeksploatowane złoża gazowe lub specjalne do tego celu przystosowane struktury geologiczne, zbiorniki takie mają bardzo duże

pojemności.

• Innym sposobem magazynowania jest wykorzystanie zmiany stanu skupienia gazu na ciecz.

• Zbiorniki wysokiego ciśnienia są to zbiorniki suche o niezmiennej objętości, natomiast o zmiennym ciśnieniu

• Schematy zbiorników wysokiego ciśnienia:

są budowane jako zbiorniki:

A) kuliste, B) cylindryczne (poziome bądź pionowe)

Zasady wykonywania instalacji gazowych

Instalację gazową stanowi układ przewodów gazowych za kurkiem głównym, spełniający określone wymagania szczelności, prowadzony na zewnątrz lub wewnątrz budynku wraz z armaturą, kształtkami i innym wyposażeniem, a także urządzeniami do pomiaru zużycia gazu, urządzeniami gazowymi oraz przewodami spalinowymi lub powietrzno-spalinowymi, jeżeli są one elementem wyposażenia urządzeń gazowych.

Przewody instalacji gazowej w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych, zagrodowych i

rekreacji indywidualnej, a także w pozostałych budynkach, za gazomierzami lub

odgałęzieniami prowadzącymi do odrębnych mieszkań lub lokali użytkowych.

Wentylacja i klimatyzacja

Wentylacja i klimatyzacja powinny zapewniać odpowiednią jakość środowiska wewnętrznego, w tym wielkość wymiany powietrza, jego czystość, temperaturę, wilgotność względną, prędkość ruchu w pomieszczeniu.

Mikroklimat wnętrz

• W pomieszczeniach zamkniętych, w których powietrze ulega zanieczyszczeniu, niezbędny jest stała lub okresowa wymiana powietrza, w zależności od stawianych wymagań.

• Urządzenia wywołujące tę wymianę - urządzenia wentylacyjne – służą również często do utrzymania w określonych granicach wilgotności i temperatury pomieszczenia.

• Wentylacja jest to zatem zorganizowana wymiana powietrza wewnątrz pomieszczeń , mająca na celu utrzymanie w strefie przebywania ludzi odpowiednych parametrów (temperatura, prędkości przepływu powietrza, a w przypadku klimatyzacji jeszcze i wilgotności) oraz czystości powietrza.

• Zwykle urządzenia wentylacyjne umożliwiają wymuszenie przepływu powietrza, jego filtrację i utrzymanie pożądanej temperatury w okresie zimowym, natomiast latem nie zachowują temperatury (czasem można kontrolować przyrost temperatury).

• Wymiana powietrza między pomieszczeniem wentylowanym a pomieszczeniem i atmosferą - jest możliwa tylko wtedy, gdy istnieje między nimi różnica ciśnień.

• Różnica ciśnień powstaje wskutek różnic temperatur powietrza w obu ośrodkach, wskutek działania wiatru lub też wskutek działania wentylatora.

Wymagania stawiane instalacjom wentylacyjnym i klimatyzacyjnymi:

Do zanieczyszczeń powietrza, które mogą występować w pomieszczeniu zaliczyć należy:

• – pyły – cząstki ciał stałych o średnicy poniżej 100 μm, powstające w procesach kruszenia, mielenia, szlifowania.

• – dymy – produkty niecałkowitego spalania, którego szczególną odmianą jest dym tytoniowy,

• – wyziewy – zapachy powstające w węzłach sanitarnych, kuchniach, zakładach produkcyjnych,

• – zanieczyszczenia gazowe – o ich obecności świadczy obecność dwutlenku węgla, tlenku węgla, czasami związków siarki i azotu.

• – Równie niebezpieczny, jak wymienione wyżej zanieczyszczenia, jest różnego rodzaju kurz, szczególnie o rozmiarze 0,3 μm, ponieważ powoduje pylicę i inne schorzenia organizmu.

Temperatura

- Temperatura w pomieszczeniu

powinna być w przybliżeniu stała, np. 22 [

C] przez cały rok. - Jednak w przypadku pomieszczeń klimatyzowanych w lecie zaleca się aby temp w pomieszczeniu nie była niższa niż ok. 7 [K] względem temp otoczenia budynku. Wynika to m.in. z wrażliwości człowieka na nagłe przechłodzenie się, przy braku możliwości dodatkowego ubrania się podczas upałów.

Istnieje pewna współzależność: człowiek akceptuje wyższe temperatury powietrza, jeśli jest ono bardziej suche - i odwrotnie. Wynika to z procesu chłodzenia organizmu poprzez odparowywanie potu z powierzchni skóry, jest ono silniejsze w suchym powietrzu.

Wykres i-x

Wykres dla powietrza wilgotnego pozwala odczytać współzależności wielu istotnych parametrów: temperatura, wilgotność względna, zawartość wilgoci, entalpia, gęstość

Podstawowe rodzaje wentylacji

W zależności od sposobu wymiany powietrza rozróżnić można wentylację:

• – naturalną, która może przybierać formy:

• – przewietrzania,

• – infiltracji,

• – wentylacji grawitacyjnej,

• – aeracji,

• sztuczną, czyli mechaniczną, niezależną od wpływów atmosferycznych, wśród której rozróżnia się wentylację:

• – ogólną;

• – miejscową:

• – odciągi miejscowe,

• – nawiewy miejscowe,

• – zasłony powietrzne,

• – pożarową,

• – hybrydową.

• W zależności przemieszczania wyróżnia się wentylację:

• – nawiewną,

• – wywiewną,

• – nawiewno-wywiewną.

• Ze względu na wytwarzaną różnicę ciśnienia pomiędzy pomieszczeniem, a powietrzem zewnętrznym, wyróżnić należy wentylację mechaniczną:

• – nadciśnieniową,

• – podciśnieniową.

• Wentylacja poprzez zastosowane rozwiązania technologiczne może zapewniać w pomieszczeniu wentylację:

• – zwykłą, czyli zapewniającą wymaganą temperaturę w pomieszczeniach wentylowanych tylko zimą,

• – z chłodzeniem, czyli utrzymaniem wymaganej temperatury niezależnie od temperatury zewnętrznej,

• – z osuszaniem, która powoduje zmniejszenie wilgotności powietrza do zadanych wartości.

• Dobór parametrów powietrza zależy od następujących czynników:

• – charakteru pracy (ciężka, lekka),

• – rodzaju i przebiegu procesów technologicznych,

• – rodzaju i stanu konstrukcji budynku,

• – warunków klimatycznych.

przewietrzanie – okresowe odświeżanie powietrza w pomieszczeniach polegające na otwarciu okien lub innych otworów w przegrodach

Infiltracja – przenikanie powietrza przez porowate materiały budowlane, nieszczelności przegród oraz szczeliny wokół okien i drzwi

Wentylacja grawitacyjna – pionowe przewody wywiewne do usuwania powietrza, przy wykorzystaniu różnicy ciśnień

Aeracja – zorganizowana wymiana powietrza, które dopływa przez odpowiednie otwory rozmieszczone w zewnętrznych przegrodach budowlanych, uzyskiwana dzięki różnicy ciśnienia powietrza na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia. Intensywność aeracji zależy od temperatury i szybkości ruchu powietrza (siły wiatru).

Wentylacja mechaniczna

• Występuje wówczas, gdy wymiana powietrza w pomieszczeniu jest wywołana pracą urządzeń mechanicznych.

• Zastosowanie mechanicznego środka pobudzenia ruchu powietrza (wentylator lub rzadziej ejektor) umożliwia wytworzenie odpowiednio dużej różnicy ciśnienia w sieci rozprowadzającej powietrze, niezależnie od czynników meteorologicznych.

Sposoby przepływu powietrza w pomieszczeniu - z góry do dołu

- z góry do góry

- z dołu do góry

RODZAJE WENTYLACJI MECHANICZNEJ

W zależności od kierunku ruchu powietrza w stosunku do wentylowanego pomieszczenia rozróżnia się wentylację mechaniczną:

 nawiewną - dostarczanie powietrza odbywa się w sposób mechaniczny a usuwanie w sposób naturalny,

 wywiewną - tu powietrze dostarczane jest w sposób naturalny a mechanicznie wspomagany jest wywiew,

 nawiewno - wywiewną - w tym przypadku dostarczanie i usuwanie powietrza odbywa się w pełni mechanicznie (nadciśnieniowa lub podciśnieniowa)

Wentylacja wywiewna

• Wentylacja wywiewna – wyciągowa polega na tym, że powietrze jest czerpane z pomieszczeń wentylowanych przez wentylator wytwarzający podciśnienie.

• W pomieszczeniach wentylowanych powstaje również podciśnienie i następuje napływ świeżego powietrza do tego pomieszczenia przez nieszczelności lub przez specjalnie wykonane otwory nawiewne. Powietrze zużyte usuwane jest na zewnątrz budynku.

Instalacja nawiewna

• Wentylacja nawiewna polega na dostarczeniu do pomieszczeń wentylowanych powietrza za pomocą wentylatorów promieniowych wytwarzających nadciśnienie powietrza. W wentylowanym pomieszczeniu panuje nadciśnienie, a nadmiar powietrza wypływa z niego przez nieszczelności lub specjalne otwory wentylacyjne Wentylacja nawiewno-wywiewna

• Wentylacja nawiewno-wywiewna to rodzaj wentylacji mechanicznej łączący oba powyższe rodzaje. Jest droższy od każdego z nich z osobna, lecz ma wiele zalet.

• polega na tym, ze powietrze jest czerpane z pomieszczeń wentylowanych przez wentylator wytwarzający podciśnienie.

• W pomieszczeniach wentylowanych powstaje również podciśnienie i następuje napływ świeżego powietrza do tego pomieszczenia przez nieszczelności lub poprzez specjalnie wykonane otwory nawiewne.

Wentylacja miejscowa

• – urządzenia do chwytania zanieczyszczeń, typu ssawki, okapy, obudowy hermetyczne,

• – przewodu ssawnego i tłocznego,

• – urządzenia wymuszającego przepływ powietrza – wentylatora,

• – urządzenia do oczyszczania powietrza przed usunięciem do atmosfery – filtru

• – wyrzutni – urządzenia do odprowadzania powietrza do atmosfery

Wentylacja hybrydowa

• Wentylacja hybrydowa to system wentylowania pomieszczeń pracujący w zależności od warunków zewnętrznych, jako wentylacja grawitacyjna lub mechaniczna.

• System wykorzystuje siły naturalne charakterystyczne dla wentylacji grawitacyjnej, jednak, gdy podciśnienie uzyskane w sposób grawitacyjny jest zbyt małe, aby skutecznie usuwać powietrze z pomieszczeń - układ sterujący automatycznie załącza niskociśnieniową nasadę kominową.

Taki tryb pracy zapewnia odpowiednią jakość powietrza wewnętrznego, przy małym zużyciu energii elektrycznej.

Elementy instalacji wentylacyjnych oraz central wentylacyjnych W instalacji mechanicznej występują następujące elementy:

– elementy prowadzące powietrze:

– przewody wentylacyjne, kształtki;

– kończące układy wentylacyjne:

– czerpnie powietrza, wyrzutnie powietrza, – kratki wentylacyjne: nawiewniki i wywiewniki;

– urządzenia do oczyszczania powietrza:

– komory kurzowe, filtry powietrza;

– urządzenia do podgrzewania lub chłodzenia powietrza:

– nagrzewnice, chłodnice;

– urządzenia regulacyjne:

– przepustnice, zasuwy, żaluzje;

– urządzenia pomocnicze:

– otwory rewizyjne i wzierniki, – tłumiki akustyczne.

– wentylatory,

– silniki napędowe