• Nie Znaleziono Wyników

INSTALACJE SANITARNE

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "INSTALACJE SANITARNE"

Copied!
34
0
0

Pełen tekst

(1)

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 (zewnętrznego 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 lub wodociągowa (wody zimnej, ciepłej, cyrkulacyjnej) Wodociąg – układ połączonych przewodów, armatury i urządzeń, służący do zaopatrywania budynku w zimną i ciepłą wodę, spełniający wymagania jakościowe (określone w przepisach) warunków, jakim powinna odpowiadać woda do spożycia przez ludzi.

• Instalacja kanalizacyjna : Kanalizacja – system rur, koryt, kolektorów służący do odprowadzania ścieków sanitarnych (kanalizacja sanitarna), deszczowych (kanalizacja deszczowa) lub sanitarnych i deszczowych (kanalizacja ogólnospławna), ścieki mogą być też przemysłowe, technologiczne, szare czarne... Rozróżnia się kanalizację wewnętrzną i zewnętrzną. W niektórych aglomeracjach miejskich o ciasnej zabudowie stosowana bywa również kanalizacja do odprowadzania odpadów stałych (śmieci) w postaci rozdrobnionej.

• Instalacja gazowa. Instalację gazową zasilaną z sieci gazowej stanowi układ przewodów za kurkiem głównym, prowadzonych 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.

• Instalacja chłodnicza (lub inaczej ziębnicza). Chłodnictwo jest działem techniki zajmującym się odprowadzaniem ciepła ze środowiska chłodzonego w celu uzyskania i utrzymania temperatur niższych od temperatury otoczenia.

(2)

• Instalacja Tryskaczowa. Tryskacz lub też główka tryskaczowa jest to element instalacji tryskaczowej używany do rozprowadzenia wody znajdującej się w rurociągach instalacji po powierzchni obiektu, w którym został zamontowany. Tryskacze są jednym z systemów samoobrony budynku przed pożarem.

• Instalacja Hydrantowa. Hydrant – Urządzenie, które umożliwia bezpośredni pobór wody z głównych przewodów sieci wodociągowej. Hydrant jest wyposażony w zawór i złącze do węża, ma zastosowanie w celach gospodarczych oraz przeciwpożarowych

• 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

(3)

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

Badania na temat komfortu cieplnego prowadził duński naukowiec i inżynier, Ole Fanger.

Wyniki tych badań stały się podstawą do opracowania międzynarodowych norm, m.in.

Polskiej Normy PN-EN ISO 7730:2006 (Ergonomia środowiska termicznego. Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczenia wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów lokalnego komfortu termicznego).

• Wskaźnik PMV (Predicted Mean Vote) – przewidywana średnia ocena komfortu cieplnego, która wyrażona jest w siedmiostopniowej skali ocen (-3: zimno, -2 :chłodno, -1 dość chłodno, 0:obojętnie, +1: dość ciepło, +2 ciepło, +3 gorąco)

• Wskaźnik PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) – przewidywany odsetek niezadowolonych, który określa procentowy udział ludzi oceniających zdecydowanie negatywnie badane środowisko termiczne.

Czynniki wpływające na komfort cieplny

Czynność wykonywana Izolacyjność cieplna ubrania

Aktywność umysłowa Temperatura 3- Jakość powietrza wewnętrznego

4- Wymagania w zakresie kształtowania klimatu wewnętrznego

Współzależność między człowiekiem a środowiskiem w zakresie wymiany ciepła ujęta jest ilościowo w równaniu bilansu cieplnego człowieka:

S = M – W – R – C – E – R

es

S= Akumulacja ciepła M= Metabolizm energetyczny W= Praca zewnętrzna E= Straty ciepła Res= straty ciepła przy oddychaniu

C, R= wymiana ciepła na drodze konwekcji i promieniowania Wymiana ciepła

- Między sąsiadującymi ciałami lub substancjami o różnych temperaturach przenoszenia ciepła trwa dopóki temperatury obu ciał lub substancji wyrównają się. Przy tym przepływ ciepła przebiega zawsze z poziomu wyższej do poziomu niższej temperatury.

- Wymiana ciepła może odbywać się na trzy różne sposoby:

- Przewodzenie : Wymiany lub rozprzestrzenienie się ciepła wewnątrz materiału od cząsteczki materii do cząsteczki materii,…dlatego jest możliwe w ciałach stałych

- Promieniowanie : Wymiany lub rozprzestrzenienie się ciepła przez fale elektromagnetyczne, dlatego nie jest powiązane z materiałem

- Konwekcję (unoszenie ciepła): Wymiany lub rozprzestrzenienie się ciepła wewnątrz materiału od cząsteczki materii do cząsteczki materii,…dlatego jest możliwe w ciałach stałych - Przechodzenie ciepła : Przy przechodzeniu ciepła energia cieplna przekazywana z medium

ciekłego (np. wody) lub medium gazowego (np. powietrza pokojowego) do ściany stałej (np.

ścianki grzejnika albo ściany zewnętrznej) . Przechodzenie ciepła następuje zasadniczo przez promieniowanie cieplne i konwekcję. Współczynnik przechodzenia ciepła (h) jest w [W/m2.K] lub [kJ/m2.h.k].

(4)

- Przenikanie ciepła : Gdy energia cieplna jest przekazywana z cieczy lub gazu przez ścianę do innej cieczy albo do innego gazu, wtedy mówi się o przenikaniu ciepła. Z medium o wyższej temperaturze energia cieplna trafia przez ścianę do medium o niższej temperaturze.

Każdemu przenikaniu ciepła stoi na przeszkodzie opór przenikania ciepła.

- Required Clothing Insulation (clo) tj. wskaźnik termoizolacyjności odzieży, jest w jednostkach oporu cieplnego odzieżym, przy przeliczniku : 1 clo = 0,155 [m2.K/W] tz. Clo nagiej osoby jest 0 i odzież kryty zimą jest 1,2…itd

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 1. Temperatura powietrza

2. Wilgotność powietrza zewnętrznego 3. Prędkości i kierunki wiatru

4. 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

(5)

3- Określanie pionowego rozkładu prędkości wiatru

4- Przekładowe dobowy rozkład sezonowy prędkości wiatru 5- 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:

Dział energetyki zajmujący się PRZEMYSŁOYM wytwarzaniem ciepła oraz jego przesyłaniem na znaczne odległości do rozproszonych w terenie odbiorców w celu wykorzystania na potrzeby ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji, przygotowania ciepłej wody użytkowej i na cele technologiczne.

OGRZEWNICTWO:

Zajmuje się natomiast – w odróżnieniu od ciepłownictwa – wykorzystaniem wytworzonego lub dostarczanego ciepła niezbędnego dla pokrycia straty ciepła do otoczenia i zapewnienia wymaganych warunków temperaturowych w pomieszczeniach.

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

• Ogrzewanie jest szeroko rozumianym pojęciem, związanym z zapewnieniem odpowiednich warunków temperaturowych, zależnie od charakteru pomieszczenia i z uwzględnieniem zmian potrzeb klimatycznych w różnych okresach (czasowych lub funkcjonalnych).

(6)

• 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

Źródła energii cieplnej:

A) Tradycyjne (konwencjonalne) źródła energii cieplnej:

To takie, w którym wytwarzane jest ciepło w wyniku spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych,

B) Niekonwencjonalne (Alternatywne) źródła ciepła:

to takie, w których nośnik ciepła podgrzewany jest za pomocą energii odnawialnej np. (promieniowania słonecznego, wiatru, wód termalnych, ciepła ziemi…) lub ciepła zawartego w ściekach, ciepła powstałego ze spalania np. spalanie biomasy, odpadów komunalnych….

• 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.

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 (

z głowicą termostatyczną

)

• 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;

(7)

• 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

zo

),

• Regulacji nadążnej wg temperatury powrotu z odbiorników (T

po

),

• Regulacji nadążnej wg średniej temperatury zasilania i powrotu (T

sr

),

• Stałowartościowej stabilizacji średniej temperatury wybranych pomieszczeń (T

wew

).

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.

Projektowanie instalacji centralnego ogrzewania (CO)

1. Obliczanie oporu cieplnego przegród budowlanych

(8)

2. Obliczanie współczynnika przenikania ciepła 3. Obliczanie zapotrzebowania na ciepło w budynku

4. Obliczanie średnic przewodów grzewczych i ciśnienie dyspozycyjnego 5. Obliczanie strat ciepła w przewodach (dobór izolacji)

6. Obliczanie i dobór grzejników

7. Zasady projektowania ogrzewania podłogowego 8. Ogólne zasady doboru kotłów

9. Dobór pompy w instalacji CO

10. Dobór wysokości i przekroju komina 11. Dobór naczynia wzbiorczego

12. projektowanie kolektorów słonecznych…..

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].

(9)

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.

(10)

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.

Charakterystyczny jest sposób emisji ciepła: w ponad 70% ciepło dostarczane jest poprzez promieniowanie całą powierzchnią podłogi, a jedynie w ok. 30% za sprawą konwekcji. Takie rozwiązanie grzewcze, dzięki równomiernemu rozchodzeniu się ciepła w pomieszczeniu, od podłogi do sufitu, zapewnia profil temperatury najbardziej zbliżony do idealnego profilu teoretycznego - przyjemne ciepło na poziomie podłogi i w strefie przebywania ludzi oraz delikatny spadek temperatury w wyższych warstwach.

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

Zaletą takiego ogrzewania jest równomierny rozkład temperatur w pomieszczeniu uzyskując wysoki komfort cieplny przy niższych temperaturach,

zaś wadą są ograniczone możliwości wykonania podłogi i jej pokrycia (podłogi na legarach , stosowanie termoizolacyjnych materiałów wykończeniowych).

Strefa przyjemnego komfortu- wykres Königa :

• Wykres Königa pokazuje, że względnie niskie temperatury powietrza mogą być rekompensowane przez promieniowanie cieplne ze ścian, co gwarantuje strefę przyjemnego komfortu cieplnego.

Ogrzewanie ścienne : podobnie jak ogrzewanie podłogowe, zaliczane jest do tzw.

ogrzewań płaszczyznowych.

Podstawowe walory ogrzewania ściennego:

- Przekazywanie ciepła w postaci promieniowania - Niska temperatura zasilania instalacji CO

- Możliwość dowolnego kreowanie wystroju wnętrza Charakterystyka ogrzewania : grzejnikowe

- Oddawanie ciepła głównie na drodze konwekcji.

- Rozkład temperatury: ciepło u góry, zimno na dole.

- Temperatura zasilania: stare instalacje 60oC a nowe 50 oC.

- Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu 22 oC - Powoduje niekorzystna jonizacja powietrza.

- Powoduje cyrkulacje kurzu i alergenów.

Charakterystyka ogrzewania : podłogowe

- Oddawanie ciepła przez promieniowanie i konwekcję.

- Rozkład temperatury: ciepło na dole, chłodniej na górze.

- Temperatura zasilania: 35 – 45 oC.

- Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu 18 - 22 oC - Nie powoduje niekorzystnej jonizacji powietrza.

- Powoduje cyrkulację kurzu i alergenów.

Charakterystyka ogrzewania : ścienne

- Oddawanie ciepła głównie przez promieniowanie.

- Równomierny rozkład temperatury na całej wysokości pomieszczenia.

- Temperatura zasilania: 35 – 45

o

C.

(11)

- Przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu 17 - 19

o

C - Nie powoduje niekorzystnej jonizacji powietrza.

- Nie powoduje cyrkulacji kurzu i alergenów.

Rozmieszczenie różnych typów płaszczyzn grzejnych w przegrodach pomieszczenia:

1 – podłogowe, 2 – sufitowe, 3 – ścienne, 4 – cokołowe, 5 – podparapetowe, 6 – ryglowe, 7 – konturowe.

Węzeł ciepłowniczy:

- Zespół przewodów, armatury i urządzeń służących do przyłączenia wewnętrznych instalacji cieplnych do zewnętrznej sieci ciepłowniczej.

- Zadania węzła ciepłowniczego to:

• 1- przekazywanie ciepła z sieci zewnętrznej do instalacji u odbiorcy,

• 2- zapewnienie krążenia czynnika grzejnego w instalacji wewnętrznej

• 3- kontrola i ewentualna zmiana parametrów czynnika

• 4- dodatkowo:

powinien umożliwiać pomiar tych parametrów,

Pomiar strumienia czynnika grzejnego oraz

Pomiar ilości ciepła

Rejestracja wartości wybranych mierzonych wielkości

Zabezpieczenie instalacji przed niedopuszczalnym wzrostem ciśnienia i temperatury

Węzły cieplne :

• Przeznaczone do rozdziału strumieni nośników ciepła i ewentualnej regulacji ich parametrów, płynących do poszczególnych odbiorników.

• Węzeł cieplny to zespół urządzeń łączących sieć cieplną znajdującą się na zewnątrz obiektu zaopatrzenia w ciepło z instalacją wewnętrzną obiektu.

• Węzeł cieplny stanowi zespół urządzeń oddzielających sieć cieplną (na zewnątrz obiektu budowlanego) od instalacji (stanowiącej wyposażenie i znajdującej się wewnątrz obiektu).

• Zwykle stanowi także granicę administracyjną pomiędzy użytkownikiem sieci (najczęściej jest firma dostarczająca czynnik grzejny tzw. „Ciepło”) i użytkownikiem (administratorem, właścicielem) budynku.

• Zadaniem węzła cieplnego jest dostarczenie za pośrednictwem czynnika grzejnego ciepła z sieci do odbiorcy.

• W węźle są zlokalizowane urządzenia do odcięcia dopływu czynnika, urządzenia do jego oczyszczania (filtry), urządzenia do zmiany parametrów czynnika, urządzenia pomiarowe i regulacyjne.

• Węzeł cieplny może być zlokalizowany wewnątrz obiektu ogrzewanego lub występować jako odrębny budynek.

Z tego względu w węźle cieplnym zlokalizowane są urządzenia służące do:

• wymiany ciepła pomiędzy siecią cieplną a odbiorcami

• odcięcia dopływu czynnika,

• oczyszczania dopływającego czynnika,

• zmiany parametrów czynnika,

• kontroli bezpieczeństwa,

• pomiaru i regulacji poszczególnych parametrów (temperatur, ciśnień, przepływów)

Rodzaje węzłów cieplnych: Wodne węzły cieplne, Parowe węzły cieplne.

(12)

• Wodne węzły cieplne mogą być sklasyfikowane według różnych kryteriów. Podziały te czasem zazębiają się i trudno je przedstawić na jednym schemacie graficznym.

• Jednym z kryteriów podziału jest sposób połączenia sieci i instalacji sprowadzający się do konstatacji czy obserwacji, czy w sieci i instalacji płynie ten sam czynnik (w sensie materialnym).

Klasyfikacja węzłów ciepłowniczych przedstawia się następująco:

1- Podział z uwagi na sposób połączenia sieci zewnętrznej z instalacją wewnętrzną:

– węzły bezpośrednie - dzielą się one na węzły bez zmiany parametrów i na węzły z transformacją parametrów, te ostatnie obejmują węzły hydroelewatorowe oraz zmieszania pompowego,

– węzły pośrednie (wymiennikowe węzły cieplne);

2- Podział ze względu na liczbę ogrzewanych budynków:

– węzły indywidualne, - węzły grupowe.

3- Podział ze względu na liczbę przyłączonych instalacji:

– węzły jednofunkcyjne, - wielofunkcyjne.

4- Podział ze względu na rodzaj pełnionych funkcji:

– węzły centralnego ogrzewania,

– węzły centralnej ciepłej wody użytkowej, – węzły ciepła technologicznego.

5- Podział ze względu na liczbę stref przygotowania ciepłej wody użytkowej:

– węzły jednostopniowe, - węzły dwustopniowe.

6- Podział ze względu na układ połączeń w węzłach wielofunkcyjnych po stronie sieciowej:

– węzły równoległe, - węzły szeregowe, - węzły szeregowo-równoległe, - węzły szeregowo-szeregowe.

7- Podział z uwagi na rodzaj nośnika energii zasilającego węzeł :

– węzły zasilane wodą gorącą, - węzły zasilane parą nisko- lub wysokoprężną

Zadania węzła cieplnego : PAROWE I WODNE

– Umożliwianie pomiarów zużycia ciepła przez poszczególne grupy odbiorców – Zatrzymywanie zanieczyszczeń nośnika ciepła

– Zabezpieczanie instalacji wewnętrznej przed nadmiernym wzrostem ciśnienia powyżej dopuszczalnego

– Przekazywanie ciepła z sieci przesyłowej do sieci rozdzielczej

– Obniżanie temperatury i ciśnienia nośnika ciepła (w zależności od potrzeb) – Powodowanie krążenia nośnika ciepła w instalacji sieci wewnętrznej

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),

(13)

• - 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:

- Zespół przewodów, armatury, urządzeń i budowli przeznaczonych do przesyła ciepła od źródła do rozproszonych w terenie odbiorców.

- Wodna sieć ciepłownicza składa się z rurociągów zasilających, doprowadzających ciepło do odbiorców oraz rurociągów powrotnych, odprowadzających schłodzoną wodę do źródła ciepła.

- Rurociągi zasilające i powrotne mają tę samą średnicę.

- Zewnętrzny wymiar rurociągów może być różny ze względu na możliwość stosowania grubszej izolacji na przewodach zasilających (wyższa temperatura czynnika grzejnego)

- Charakterystyka ta dotyczy sieci dwuprzewodowej, która jest najczęściej stosowana do zaopatrzenia w ciepło obszarów o zawartej zabudowie mieszkalno-usługowej.

- W sieci ciepłowniczej funkcjonują również parowe sieci ciepłownicze, gdzie w rurociągu zasilającym przepływa para, zaś rurociągiem powrotnym przesyłany jest skroplony kondensat.

Opory przepływu:

- Przepływ czynnika grzejnego pomiędzy źródłem ciepła, a grzejnikami wywołane jest tzw. Ciśnieniem grawitacyjnym wynikającym z różnicy gęstości wody o różnej temperaturze.

- Zaletą tego typu ogrzewań jest uniezależnienie się od dostawy energii elektrycznej niezbędnej do napędu pomp obiegowych jak również tzw. samoregulacja instalacji (wzrost temperatury w pomieszczeniu powoduje zmniejszenie schłodzenia czynnika grzejnego, a w efekcie ciśnienia grawitacyjnego, co skutkuje ograniczeniem strumienia krążącego w obiegu czynnika grzejnego).

• Problemem jest natomiast dużo trudniejsze wyregulowanie hydrauliczne instalacji, uzależnienie warunków pracy od geometrii instalacji, możliwość problemów z rozruchem niektórych obiegów instalacji (warunek Tichelmana), dużo większe średnice przewodów.

• Od strony projektowej bardziej złożona jest również procedura obliczeń.

• Obliczenia hydrauliczne instalacji CO polegają na zrównoważeniu ciśnienia grawitacyjnego wywołującej przepływ oporami przepływu dla obiegów wszystkich grzejników.

W przypadku obliczeń

A) instalacji

pompowych

obliczenia przeprowadzone mogą być w ten sposób, że najpierw określane są opory przepływu, a następnie w oparciu o tę wielkość dobierane jest urządzenie gwarantujące pokonanie (zrównoważenie) tych oporów, przy zachowaniu obliczeniowych przepływów.

• B) instalacji

grawitacyjnych

najpierw określone jest ciśnienie grawitacyjne, a następnie tak dobierane elementy instalacji (średnice przewodów), aby jej opory zrównoważyły to ciśnienie.

• Powoduje to jednak konieczność przeprowadzenia doboru średnic przewodów metodą kolejnych przybliżeń, gdyż najpierw dobierana jest średnica przewodów instalacji, następnie dla tak określonych średnic obliczane są opory przepływu i na koniec porównywane z wielkością ciśnienia czynnego dla danego obiegu.

• W przypadku braku zrównoważenia obiegu następuje korekta wcześniej założonych średnic przewodów.

(14)

• Obliczenia hydrauliczne instalacji CO pompowej polegają na określeniu oporów przepływu czynnika grzejnego pomiędzy źródłem ciepła, a grzejnikiem (każdym) i doborze odpowiednio dużej pompy obiegowej, tak aby jej wysokość podnoszenia równoważyła opory przepływu w instalacji przy obliczeniowym strumieniu czynnika grzejnego.

• Ze względu na to, że również i w tego typu instalacjach działa tzw. ciśnienie grawitacyjne Δpcz

(następny wzór) będące skutkiem różnicy gęstości wody o różnych temperaturach może ono być uwzględniane w obliczeniach instalacji pompowej:

Δp

pompy

= Δp

l

+ Δp

m

– 0,75 Δp

cz

gdzie:

Δppompy – wysokość podnoszenia pompy obiegowej, kPa

Δpl – opory liniowe obiegu instalacji CO , kPa

Δpm – opory miejscowe obiegu instalacji CO , kPa

0,75 – współczynnik uwzględniający zmienność wartości ciśnienia grawitacyjnego

wynikający z jakościowej regulacji wydajności cieplnej instalacji CO

Δpcz – ciśnienie czynne grawitacyjne określone , kPa

Ciśnienie czynne

w ogrzewaniu grawitacyjnym określa się ze wzoru:

Δp

cz

= h . g . ( ρ

p

– ρ

z

)

, [Pa]

gdzie:

h - różnica poziomów środka grzejnika i środka źródła ciepła, [m]

g - przyspieszenie ziemskie, [m/s2]

ρp - gęstość wody o temperaturze obliczeniowej powrotu do źródła ciepła, [kg/m3]

ρz - gęstość wody o temperaturze na wyjściu ze źródła ciepła, [kg/m3]

• opory przepływu składają się:

• 1. opory liniowe:

Δp

l

= R . l

[Pa]

gdzie :

R – jednostkowy opór liniowym przyjmowany w oparciu o odpowiednie tabele lub nomogramy, [Pa/m] określany jest w funkcji : d – średnicy przewodu, m – strumienia przepływu czynnika grzejnego, materiału z którego wykonane są przewody oraz temperatury czynnika grzejnego.

l - długość odcinka obliczeniowego instalacji, [m]

• 2. opory miejscowe:

Δp

m

= Z = ζ . w

2

/ 2 . g

[Pa]

gdzie :

ζ – współczynnik oporów miejscowych

w– prędkość przepływu czynnika grzejnego, [m/s]

g - przyspieszenie ziemskie, [m/s2]

A Rozkład ciśnienia w sieci ciepłowniczej podczas przepływu wody przez sieć (długość trasy) :

(15)

Dp ŻC – wartość strat ciśnienia w źródle ciepła, Dp OB – wartość ciśnienia pomp obiegowych,

Dp dys – wartość ciśnienia dyspozycyjnego dla każdego węzła ciepłowniczego

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.

Ogrzewanie pompowe ma następujące zalety:

- Dużo większy zakres zastosowania,

- Uniezależniony od wysokości i długości ogrzewanego obiektu, - Możliwość podziału zładu na strefy,

- Wysoka sprawność źródła ciepła i armatury (większe opory), dużo mniejsza bezwładność instalacji, skuteczniejsza regulacja centralna i miejscowa, możliwość umieszczania grzejników poniżej źródła ciepła.

- Możliwość stosowania mniejszych średnic przewodów (mniejsze transportowe straty ciepła) i większa swoboda w prowadzeniu przewodów (załamania, blokady lub zasyfonowania w pionie), Natomiast wadami tego systemu jest mniejsza niezawodność (awaria pompy, okresowy zanik napięcia) i większe koszty eksploatacyjne (energia elektryczna do zasilania pompy).

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.

• Zaletą takiego ogrzewania jest równomierny rozkład temperatur w pomieszczeniu uzyskując wysoki komfort cieplny przy niższych temperaturach,

(16)

• zaś wadą są ograniczone możliwości wykonania podłogi i jej pokrycia (podłogi na legarach , stosowanie termoizolacyjnych materiałów wykończeniowych).

Nośniki Ciepła : Wymagania stawiane nośnikom ciepła

Duża pojemność cieplna

Mała lepkość i duża gęstość

Medium obojętnie chemiczne i nietoksyczne

Odczyn zasadowy o PH≥ 9

Ograniczenie wytracania osadów

Tolerancja zmiany temperatury w dość szerokich granicach

Możliwość przesyłania wysokich temperatur przy niskich ciśnieniach

Możliwie tani i dostępny szeroko w przyrodzie

Schemat przesyłki ciepła w systemie ciepłowniczym:

Wymiana ciepła odbywa się w węzłach ciepłowniczych

Schemat systemu ciepłowniczego miasta

1 – wymiennika ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania, 2 – wymiennik ciepła na potrzeby ciepłej wody,

3 – instalacja centralnego ogrzewania, K – kocioł, POB – pompa obiegowa

Sieć ciepłownicza miasta:

W sieci ciepłowniczej można wyodrębnić następujące odcinki:

• 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 rozprowadzająca ciepło na danym obszarze,

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

Sieć ciepłowniczą możemy zaprojektować jako:

-

Sieć promieniowa

-

Sieć pajęcza

(17)

-

Sieć pierścieniowa

Pompa obiegowa :

Przepływ wody w sieci ciepłowniczej spowodowany jest działaniem pomp obiegowych.

- Maszyna robocza, która wywołuje przepływ cieczy (wody lub wodnych roztworów) w obiegach (pierwotnych lub wtórnych), instalacjach grzewczych lub chłodzących.

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.

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.

(18)

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

przejścia rur przez przegrody należy wyposażyć w tuleje ochronne Zasady wykonywania połączenia wodociągowego:

• 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 charakterystycznych 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:

(19)

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 , 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

(20)

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.

(21)

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.

(22)

• Klimatyzacja : jest procesem nadawania powietrzu w pomieszczeniu określonych parametrów i warunków pożądanych ze względów higienicznych i z uwagi na dobre samopoczucie ludzi (klimatyzacja komfortu) lub wymaganych przez technologię produkcji (klimatyzacja przemysłowa).

• 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).

• Natomiast urządzenia klimatyzacyjne umożliwiają ponadto utrzymanie temperatury i wilgoci przez cały czas działania urządzeń (cały rok).

• Technika wentylacyjno-klimatyzacyjna, oprócz zagadnień związanych z komfortu środowiska człowieka, zajmuje się również i to w dużym stopniu – problematyką przemysłową.

• W wielu gałęziach przemysłu bardzo istotny jest problem stworzenia odpowiednich warunków dla wytwarzanego produktu gdzie oprócz temperatury również ważną rolę odgrywa wilgotność powietrza.

• 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.

• W zależności od przyczyn wywołujących przepływ powietrza przez pomieszczenie rozróżnia się dwa podstawowe rodzaje wentylacji:

Naturalną

Mechaniczną (sztuczną)

Wymagania stawiane instalacjom wentylacyjnym i klimatyzacyjnymi:

Procesem, który w sposób zorganizowany powoduje wymianę powietrza w pomieszczeniu zamkniętym jest wentylacja, a jej najdoskonalszą formą jest klimatyzacja.

• Najkorzystniej byłoby, aby powietrze wypełniające pomieszczenie charakteryzowało się:

• – wilgotnością w granicach 30% – 70%,

• – temperaturą dostosowaną do przeznaczenia pomieszczenia i przebywających w nim ludzi wykonujących określone działania,

• – ciśnieniem zapewniającym nieprzedostawanie się zanieczyszczeń z zewnątrz, bądź szybkie usuwanie zużytego powietrza na zewnątrz.

Przepływ powietrza przez pomieszczenie w wyniku różnicy temperatury powietrza

Przyjmijmy, że w pomieszczeniu zamkniętym znajduje się powietrze o temperaturze t

w

,

wyższej od temperatury powietrza zewnętrznego t

z

. W ścianach zewnętrznych na pewnej

(23)

wysokości wykonano niewielki otwór. W płaszczyźnie tego otworu nastąpi wyrównanie ciśnienia wewnętrznego i zewnętrznego, natomiast w dowolnej płaszczyźnie, leżącej w odległości ‘h’ od tej płaszczyzny, pojawi się różnica ciśnień. Tę różnicę ciśnień obliczymy z zależności :

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 [

o

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 Molliera, lub wykres i-x :

Wykres dla powietrza wilgotnego pozwala odczytać współzależności wielu istotnych

parametrów: temperatura, wilgotność względna, zawartość wilgoci, entalpia, gęstość

Cytaty

Powiązane dokumenty

− wykonać otwory w ścianach do prowadzenia instalacji, następnie otwory te zabezpieczyć przed wpływem czynników atmosferycznych oraz zabezpieczyć w przypadku przejścia

Pomimo wzrostu wymagań w zakresie ochrony środowiska przyrodniczego sektor ener-

Analysis of technical and economic parameters of a classic condensing coal power plant and other coal technologies (for example integrated gasification combined cycles) indicates

Autor licznych szkoleń i publikacji z zakresu dostosowania maszyn do wymagań minimalnych i zasadniczych (dyrektywa maszynowa 2006/42/WE oraz narzędziowa 2009/104/WE)

w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (jednolity tekst w Dz.U.. Niniejsze opracowanie stanowi docelowe rozwiązanie

Jeśli wykonawca zamierza użyć w jakimś szczególnym przypadku materiały lub urządzenia zamienne, inne niż przewidziane w projekcie wykonawczym lub szczegółowych

Przy określaniu oferty ostatecznej na wykonanie instalacji i sieci należy przewidzieć wszystkie elementy jakie są niezbędne przy reali- zacji zaprojektowanych systemów, zgodnie

do sporządzania projektów instalacji sanitarnych do kierowania, nadzorowania i kontrolowania budowy i robót, kierowania i kontrolowania wytwarzania konstrukcyjnych elementów