Vítejte na přednášce, Přeji příjemnou pohodu Váš přednášející

Transkript

1 Vítejte na přednášce, Přeji příjemnou pohodu Váš přednášející 1

2 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Příklady umístění HUP v budovách 2

3 Potrubí a uzávěry pro domovní plynovod : - ocelové se zaručenou svařitelností - trubky měděné dle TD trubky z PE ( pouze pro vnější plynovod uložený v zemi ) Uzávěry : - přednostně se používají plnoprůchodné kulové kohouty - ve spodní části stoupacích vedení - před plynoměrem - před domovním regulátorem - před každým spotřebičem nebo sestavou spotřebičů ( velkokuchyně, laboratoře) - na každé samostatné odbočce domovního plynovodu ke spotřebičům pro technologické účely - před místnostmi s nebezpečím výbuchu nebo požáru viz. ČSN , ČSN

4 Vnitřní plynovod - vedení volně ( po povrchu ), pod snadno odnímatelnými dílci ( obložení stěn, spec.podhledy ), pod omítkou nebo v instalačním podlaží, šachtách nebo kanálech, - v laboratořích, učebnách, kuchyních pro veř.stravování, dílnách, apod. lze plynovod vést též v podlaze, ale jen pokud je to nutné z hlediska dispozičních důvodů, - rozebíratelné spoje jen před uzávěry, jinak svařované spoje - vnitřní plynovod vedený po povrchu má být uložen min. 10 mm nad podlahou a alespoň 20 mm od stěn. Plynovod je zakázáno bez zvláštních bezp.opatření vést : - výtahovými šachtami, šachtami pro shoz odpadků, nepřístupnými a nevětranými šachtami a otevřenými větr.šacht. o půd.ploše menší než 1 m 2 - komínovými průduchy a komínovým zdivem - za i pod stabilně zabudovanými předměty - chráněnými únikovými cestami, s výjimkami dle přísl.předpisů - půdami, které jsou neobydlené - v podlahách, kromě výjimek, ve schodišťových stupních nebo stropech - prostorami jiného uživatele, kromě stoupacího potrubí ( né do obyt.místn.) 4

5 Kde se plyn vést nedoporučuje : - v garážích, prádelnách a kotelnách, kromě přívodu ke spotřebičům v nich umístěných, Nutno splnit následující podmínky : - plynovod je veden nejkratším možným způsobem - na části plynovodu procházející uvedenými prostory nejsou armatury a rozebíratelné spoje. Prostup plynovodu podlahou, kde je zvýšená možnost koroze (vlhké prostory) 5

6 6

7 Vedení plynu v podlaze 7

8 Odvodnění a čištění stoupaček : a) spád ležatého rozvodu od stoupačky b) spád ležatého rozvodu ke stoupačce 1 - ležatý rozvod, 2 - uzávěr stoupačky(kulový kohout), 3 - stoupačka, 4 - T-tvarovka na čištění, 5-trubkový odvodňovač. 8

9 Odvodnění ležatého rozvodu pro spád do budovy Upřednostňujeme spád do plynovodního řadu Odvodnění ležatého rozvodu 1 trubkový odvodňovač, 2 čistící tvarovka 9

10 Příklady upevnění plynovodu 10

11 Ukázka vedení ležatého rozvodu 11

12 Spotřebiče připojování, umisťování a jejich provoz Umisťování spotřebičů v bytových prostorech Spotřebiče v provedení A - odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny - produkty spalování jsou odváděny do téže místnosti bez odtahu spalin - kladeny vysoké požadavky na objem místnosti a výměnu vzduchu - musí být umístěny v prostorách alespoň přímo větratelných Spotřebiče v provedení A je zakázáno umisťovat : - v koupelnách a sprchových koutech - ve skladišti potravin a na WC - v místnostech určených ke spaní ( s výjimkou případů dle násl.tab. ) Je-li nad spotřebičem instalováno odvětrávací zařízení ( např. digestoř ), snižuje se požadavek na nejmenší objem místnosti o 25 %. viz. následující tabulka 12

13 Požadovaný objem místnosti pro spotřebiče v provedení A 13

14 Možnosti umístění spotřebičů v provedení A pro místnost, která nemá nejmenší požadovaný objem : - místnost se propojí se sousední místností neuzavíratelnou volnou plochou od podlahy až ke stropu o šířce nejméně 1 m ; tato plocha nesmí být zakryta, musí být zajištěna volná výměna vzduchu mezi oběma místnostmi; - objem místnosti je nejméně 10 m 3 a celkový objem místnosti se rovná alespoň nejmenšímu požadovanému objemu, - obě místnosti jsou alespoň přímo větratelné. Výměna vzduchu pro spotřebiče v provedení A - alespoň jednonásobná výměna za hodinu ( n = 1 ), při zavřených oknech a dveřích, - Je-li objem místnosti alespoň 1,5 násobku nejmenšího požadovaného objemu, je dostačující výměna vzduchu n = 0,8. 14

15 Ukázky spotřebičů v provedení A plynový sporák MORA, vestavěná trouba, průtokový ohřívač vody s výkonem do 10 kw. 15

16 Spotřebiče v provedení B - Odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny, - Spaliny jsou odváděny do vnějšího ovzduší kouřovodem a komínem Možnosti umístění pro spotřebiče v provedení B : - V prostorách alespoň nepřímo větratelných s tím, s tím že musí být zajištěno propojení místností dle násl.obr. - Je-li místnost, kde je umístěn spotřebič, nepřímo větratelná, pak se její objem pro splnění požadavků následujících požadavků nezapočítává. Započítává se však objem propojeného sousedního přímo větratelného prostoru, nebo další místnosti s přímo větratelným prostorem. 16

17 17

18 Zákazy umístění spotřebičů v provedení B - spotřebiče s atm.hořáky v provedení B v prostorách, kde je vytvářen podtlak ( např.od ventilátorů vzduch.zařízení ) - spotřebiče s atm. hořáky, o příkonu větším než 7 kw, které nejsou vybaveny automatickou pojistkou proti zpětnému tahu spalin se neumisťují v byt.prostorech, ve kterých na 1 kw příkonu je objem místností alespoň nepřímo větratelných menší než 2 m 3. 18

19 Spotřebiče s atm.hořáky a s přerušovačem tahu - Požadovaný objem místnosti musí být nejméně 1 m 3 na 1 kw příkonu spotřebiče!!! - Nelze-li tuto podmínku splnit, musí být provedena následující opatření : - zajistit samostatný, trvalý přívod vzduchu z venk.prostoru otvorem či otvory o volném průřezu 0,001 m 2 na 1 kw příkonu spotřebiče, nejméně však 0,02 m 2 viz.obr. - propojením s dalšími místnostmi, dle předchozího se zajištěním požadovaného množství vzduchu. 19

20 20

21 Spotřebiče v provedení B 21

22 Spotřebiče v provedení C - Na umísťování spotřebičů v provedení C nejsou kladeny zvláštní požadavky na objem prostoru, na větrání ani na přívod vzduchu, neboť přisávají vzduch pro spalování z venkovního prostoru a spaliny jsou odváděny tamtéž. 22

23 Ukázka spotřebičů v provedení C plynová topidla KARMA 23

24 Umisťování spotřebičů v nebytových prostorech jen základní info, nutno dále dodržet další ČSN Spotřebiče v provedení A - Spotřebiče je možno umístit pouze v prostoru, který je alespoň přímo větratelný a kde na každých 200 kw příkonu spotřebiče připadá nejméně 1m 3 prostoru. - Nelze-li požadavek splnit, možno požadovaný prostor zmenšit až o 50 % za splnění podmínky, že je zřízeno nucené větrání. - Pro spotřebiče s instalovaným výkonem větším než 100 kw, musí být na přívodu plynu do prostoru zřízen uzávěr, který uzavře automaticky přívod plynu v případě, kdy zařízení pro nucené větrání není v provozu. - Pokud by byl provozován spotřebič v provedení B s přerušovačem tahu, nesmí být nucené větrání podtlakové. Spotřebiče v provedení B - Na 1 spotřebič připadá objem - 1 m 3 na 1 kw příkonu spotřebiče, nejméně však 20 m 3 24

25 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Izometrie rozvodu ( viz. obrázek ) Pro usnadnění práce při výpočtu světlosti potrubí je třeba mít dokonalý přehled o průběhu celé sítě i všech jejich zařízení. Proto se připraví izometrický či axonometrický průmět celé domovní sítě s vyznačením délek jednotlivých úseků potrubí. Celá trasa domovního plynovodu se rozdělí na úseky ( úsekem rozumíme část trasy s konstantním průtokem plynu ) a počátek a konec úseku se označí písmeny ( velké abecedy ). K jednotlivým úsekům připíšeme skutečné délky.» Ztráta tlaku Plynovodní potrubí musí mít takové světlosti, aby ztráty tlaku plynu protékajícího potrubím od přípojky ke spotřebiči byly v množství odpovídajícím tzv. potřebě plynu, nepřesahovaly hodnoty stanovené příslušnými předpisy. Tlaková ztráta je ovlivněna třecími odpory v potrubí a v jednotlivých zabudovaných prvcích, ohybech a výškovými rozdíly. Třecí odpory závisí na materiálu, drsnosti vnitřních stěn, délce a průměru potrubí, druhu armatur a tvarovek, tlaku plynu, rychlosti proudění a dalších vlivech. Rychlost proudění závisí na průměru domovního plynovodu, tlaku plynu, počtu a příkonu spotřebičů a na koeficientech současnosti. Domovní plynovod musí být NTL, toho plyne, že celková tlaková ztráta domovního plynovodu ( do 5 kpa ) bez plynoměru nesmí překročit dovolenou hodnotu pd : svítiplynu a zemního plynu 100 Pa u propan butanu 150 Pa ( výjimečně při jednom spotřebiči 300 Pa ). Tlakovou ztrátu podle místních podmínek je možno připustit větší, musí však být zaručeno dodržení minimálního vstupního přetlaku pro spotřebiče. 25

26 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Ztráta tlaku pro vodorovné úseky nesmí překročit max. dovolenou tlakovou ztrátu domovního plynovodu. Stoupací potrubí ( stoupačky ) se navrhuje tak, aby ztráta tlaku plynu byla vyrovnána přirozeným vztlakem plynu : p v = 11,8. H h. ( 1 d ) kde p v je přirozený vztlak v [ Pa ] H h výška počítaného úseku v [ m ] d relativní hustota ( hutnota ) plynu [ - ] viz. tab. 1. přednáška 26

27 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1» Redukovaný odběr plynu Redukovaný odběr plynu Vr v [ m3 / h ] pro určitý úsek potrubí je dán součinem příkonů ( hodinových potřeb ) na daném úseku připojených spotřebičů, zohledněný současností chodu jednotlivých spotřebičů. Vr = K 1. V 1 + K 2. V 2 + K 3. V 3 kde V 1 je součet objemových průtoků při příkonech všech spotřebičů pro přípravu pokrmů ( plynové sporáky, vařiče, samostatné pečící trouby, vařidlové desky apod.) a spotřebičů pro přípravu teplé vody průtokovým způsobem (průtokové ohřívače vody ), V 2 součet objemových průtoků při příkonech všech spotřebičů pro lokální vytápění ( lokální topidla ) a pro přípravu teplé vody zásobníkovým způsobem ( přímý zásobníkový ohřev ), V 3 součet objemových průtoků při příkonech všech kotlů pro vytápění včetně kotlů kombinovaných s přípravou teplé vody kombinovaným nebo zásobníkovým způsobem, K 1 koeficient současnosti pro skupinu spotřebičů uvedených u V 1, K 2 koeficient současnosti pro skupinu spotřebičů uvedených u V 2, K 3 koeficient současnosti pro skupinu spotřebičů uvedených u V 3. Jednotlivé koeficienty současnosti se vypočítají podle následujících vzorců : K 1 = n 0,5 kde n je počet připojených spotřebičů K 2 = n 0,15 plynové chladničky se při výpočtu neuvažují. K 3 = n 0,1 27

28 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Výpočet DN domovního plynovodu se provede podle následujících zásad a příslušných tabulek. Pro výpočet DN domovního plynovodu se používá rovnice : D = ( 19,4. V r2. L e. d / p c ) 1 / kde D je světlost plynovodu v mm, V r redukovaný odběr plynu v [m3 / h ], L e ekvivalentní délka plynovodu v [m], d relativní hustota ( hutnota ) plynu [ - ], p c tlaková ztráta v počítaném úseku v [ Pa ]. 28

29 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Postup výpočtu a) předběžný výpočet označí se v izomerii úseky, kde dochází ke změně objemového průtoku plynu, stanovení objemových průtoků plynu jednotlivých spotřebičů v daném úseku v [ m 3 / h ], stanovení redukovaného odběru plynu pro daný úsek V r v [ m 3 / h ], stanovení skutečné délky potrubí L v [ m ], pro každý úsek, - vypočítá se předběžná ztráta tlaku p ( R ) v [ Pa / m ] p = p d / L e stanovení p d pro vodorovné úseky ( vodorovnými úseky je myšleno vše, kromě svislých stoupacích potrubí ( stoupaček ), v [ Pa ] stanovení p v pro svislé úseky ( stoupačky ) v [ Pa ] L e = 1,5 L dle p a V r určíme předběžně DN v jednotlivých úsecích ( dle tabulky ), tlakové posouzení v každém úseku určíme ekvivalentní přirážky l p v [ m ] ( dle tabulky ), v každém úseku stanovíme Le = L + l p v [ m ], dle předběžné DN a V r určíme v každém úseku skutečnou ztrátu tlaku / 1 m potrubí p s v [ Pa / m ] ( přesně interpolací dle tabulky ), v každém úseku stanovíme celkovou skutečnou ztrátu tlaku p c = L e. p s v [ Pa ], Σ celkových tlakových ztrát pro vodorovné úseky < dovolená tlaková ztráta p d Σ celkových tlakových ztrát pro svislé úseky ( stoupačky ) < přirozený vztlak p v 29

30 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Prostorová izometrie podklad pro výpočet plynu 30

31 31

32 32

33 Tlakové posouzení : L e = L + součet ekvivalentních přirážek p s.. Skutečná ztráta tlaku na 1m potrubí, dle předchozí tabulky ztrát interpolací Celková ztráta tlaku p c = L. p s Σ celkových tlak.ztrát pro vodorovné úseky < dovolená tlak. ztráta Σ celkových tlak. ztrát pro svislé úseky ( stoupačky ) < přirozený vztlak 33

34 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 Potřebný objem místnosti a množství vzduchu Nutno respektovat pravidla pro spotřebiče v provedení A a B Provzdušnost objemový tok vzduchu za jednotku času, procházející spárami uzavřeného okna nebo dveří. Závisí na tlakovém rozdílu mezi dvěma prostory. 34

35 35

36 Spárová provzdušnost dle druhu oken a dveří 36

37 Posouzení 37

38 Další příklad - umístění plyn.kotle v nepřímo větratelné předsíni 38

39 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 Graf pro výpočet odpovídajícího příkonu podle objemu místností 39

40 40

41 41

42 Navrhované řešení : 42

43 43

44 Posouzení : 44

45 Návrh řešení : Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 45

46 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Převody jednotek pro oživení paměti : 46

47 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 Rekapitulace rozdělení spotřebičů podle způsobu přívodu vzduchu a odvodu spalin 47

48 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 48

49 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 49

50 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 50

51 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 51

52 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 52

53 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 53

54 Zásobování objektů plynem, domovní plynovod EEB 1 54

55 Komíny pro plynná paliva 55

56 Konstrukční uspořádání 56

57 Zásadně se doporučuje připojovat plynové spotřebiče samostatným kouřovodem na samostatný komín s tím, že : Pro spotřebiče s přetlakovým hořákem je to podmínka nutná Pro spotřebiče s atmosférickým hořákem je povoleno připojení nejvýše čtyř kotlů ( max. 900 kw ). 57

58 58

59 59

60 60

61 Spalinové klapky slouží u spotřebičů s atmosférickým hořákem a přerušovačem tahu k uzavření spalinové cesty v případě, že spotřebič je mimo provoz. Spalinové klapky se umisťují bezprostředně za přerušovač tahu na kouřové hrdlo. 61

62 62

63 Vzduchové klapky ( regulátory komínového tahu ) Vzduchové klapky zajišťují : Vyrovnávání komínového tahu při extrémních hodnotách tahu komína Vysoušení povrchu komínového průduchu v době, kdy spaliny neproudí komínem. 63

64 Vzduchová, elektricky ovládaná klapka působí v této kombinaci pouze při uzavření spalinové klapky a provětrává a vysušuje komínový průduch. 64

65 Přerušovače tahu Změnou tahu se mění i hmotnostní průtok spalin. Snaha aby hmotnostní průtok spalin od plynového hořáku zůstal konstantní a měnil se hmotnostní průtok až za spotřebičem, ke spalinám možnost přívodu vzduchu z místnosti. Přerušovač tahu zajišťuje tři následující funkce : - nasává do komína vzduch z místnosti v případě většího komínového tahu, - vypouští spaliny do místnosti v případě, že komín nemá odpovídající tah ( spaliny se nebudou shromažďovat ve spalovací komoře ), - působí jako pojistka proti zpětnému tahu při opačném proudění v komíně ( např. účinkem větru ) ochrana proti zhasnutí plamene. 65

66 Funkce přerušovače tahu 66

67 Komín s přirozeným tahem - příklad 67

68 Přetlakový komín - příklad 68

69 69

70 1- spalin. Ventilátor 2-připoj. skříňka, 3- regulátor tahu, 4- clona pro seřízení průtoku 5-regul. servopohonu, 6-uzávěr přívodu plynu, 7 spalinová klapka 8-potrubí přívodu spalovacího vzduchu 70

71 Přetlakový komín pro spotřebiče v provedení C uzavřené - turbo 71

72 Výpočet průřezu komína se suchým nebo mokrým provozem je založen na třech kritériích : Komínový tah musí být větší nebo roven požadovanému tahu v sopouchu, Komínový tah musí být větší nebo roven účinné tlakové ztrátě z nasávání vzduchu do spotřebiče, Povrchová teplota na komínovém průduchu v v ústí komína musí být větší nebo rovná přípustné povrchové teplotě. Zásady tepelně technického a hydraulického výpočtu komínového průduchu nejsou v této partii přednášky řešeny a budou probírány v rámci modulu TZB. Pro předběžný návrh dimenze komína možno použít následující empirický vztah, který ale neslouží pro přesný výpočet!!! A plocha průřezu cm 2 A = 0,015. Q / H 1 0,5 Q. jmenovitý výkon v W 0,015. charakt. ZP H.. účinná výška v m 72

73 Zkapalněný plyn propan C 3 H 8 a butan C 4 H 10 a jeho využití V kapalném stavu představují jen zlomek svého plynného objemu ( 1:260 ), dají se v zásobnících skladovat velká množství energie, při odběru ze zásobníku se plyn z kapalné formy odpařuje a v plynné formě pak již proudí přes tlakové regulátory přímo do systému spotřebičů. V praxi používán spíše propan ( butan má podstatně horší odpar ). 73

74 Nadzemní zásobníky podrobněji na modulu TZB 74

75 Podzemní zásobníky podrobněji na modulu TZB 75

76 Orientační porovnání o velikosti zásobníků a orientační spotřeby 76

77 Zásobování objektů plynem, vnitřní plynovod EEB 1 Děkuji za pozornost magisterský program Budovy a prostředí Vás zve do své výuky Ilona Koubková, katedra TZB 77