Katedra prostředí staveb a TZB TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV I Cvičení pro 3. ročník bakalářského studia oboru Prostředí staveb Zpracoval: Ing. Petra Tymová, Ph.D. Nové výukové moduly vznikly za podpory projektu EU a státního rozpočtu ČR: Inovace a modernizace studijního oboru Prostředí staveb Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/15.0125 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 1 1
Dimenzování vnitřního plynovodu obecný postup Cvičení č. 8 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 2 2
Vstupní podklady geometrie potrubí (izometrické schéma domovního plynovodu a všechny spotřebiče) jmenovité potřeby plynu připojených spotřebičů (hodnoty v technických listech výrobců spotřebičů) dovolená tlaková ztráta domovního plynovodu p d (bez stoupacích vedení) - volí se tak, aby byl zajištěn požadovaný minimální přetlak plynu před spotřebiči (uvažujeme s hodnotou 100 Pa) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 3 3
dovolená tlaková ztráta stoupacích vedení p d max. se může rovnat přirozenému vztlaku zemního plynu p v, (zemní plyn je lehčí než vzduch) Výpočet: p v = 11,8 H (1-d) [Pa] H - výška počítaného úseku [m] d - relativní hustota plynu [-] zemní plyn d 0,6 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 4 4
Při praktických výpočtech uvažujeme se vztlakem plynu ve stoupacích vedeních p v = 5 Pa/1 m výšky vedení. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 5 5
Označení úseků Postup výpočtu Označíme úseky nejnepříznivější větvě potrubí (větvě od hlavního uzávěru plynu po nejvzdálenější a nejvýše položený plynový spotřebič, označíme číslicemi) Stanovení redukovaných odběrů plynu Pro jednotlivé úseky se vypočítají redukované odběry plynu V r [m 3 /hod] podle rovnice: V r = K 1. V 1 + K 2. V 2 + K 3. V 3 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 6 6
K 1, K 2, K 3 - koeficienty současnosti, závisí na počtu připojených plynových spotřebičů n podle následujících vztahů: K 1 = n 1-0,5 K 2 = n 2-0,15 K 3 = n 3-0,1 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 7 7
V 1 - součet objemových průtoků plynu všech spotřebičů pro přípravu pokrmů a všech spotřebičů pro průtokovou přípravu teplé vody, [m 3 /hod] V 2 - součet objemových průtoků plynu všech spotřebičů pro lokální vytápění a všech spotřebičů pro zásobníkovou přípravu teplé vody (samostatné ohřívače), [m 3 /hod] V 3 - součet objemových průtoků plynu všech kotlů pro vytápění včetně kotlů, které navíc slouží k přípravě teplé vody, [m 3 /hod]. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 8 8
Určení předběžné dimenze (průměru) potrubí Dimenze potrubí jednotlivých úseků se stanoví na základě vypočtených redukovaných odběrů plynu V r [m 3 /hod] a předběžné ztráty tlaku plynu p [Pa/m]. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 9 9
1. Výpočet předběžné ztráty tlaku p [Pa] p = p Σ L p d - dovolená ztráta tlaku d e [Pa] L e - ekvivalentní délka plynovodu [m] pro výpočet předběžné ztráty tlaku, lze uvažovat: ΣL e = 1,5 ΣL [m] ΣL - skutečná délka počítaných úseků [m] Předběžnou ztrátu tlaku je třeba vypočítat samostatně pro domovní plynovod bez stoupacího vedení a samostatně pro stoupací vedení. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 10 10
Praktický výpočet provádíme zpravidla takto: Předběžná ztráta tlaku domovního plynovodu bez stoupacího vedení [Pa] p 100 = 1,5 ΣL ΣL-skutečná délka domovního plynovodu (od HUP po nejvzdálenější spotřebič bez stoupacího vedení [m]) Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 11 11
Předběžná ztráta tlaku stoupacího vedení [Pa] p = 5 1,5 1,0 = 3,33 Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 12 12
2. Dimenzi potrubí - stanovíme výpočtem nebo pomocí tabulky tlakových ztrát Stanovení dimenze potrubí výpočtem dle rovnice: Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 13 13
D - vnitřní průměr potrubí [mm] V r - redukovaný odběr plynu [m 3 /hod] L e - ekvivalentní délka úseku [m] d - relativní hustota plynu [-] p c - ztráta tlaku plynu v počítaném úseku [Pa] dle vzorce: p = p c Le Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 14 14
V tabulce najdeme stejnou nebo nejblíže nižší hodnotu p [Pa/m], k ní nejblíže vyšší hodnotu Vr [m 3 /hod] a nakonec odpovídající dimenzi [DN] plynovodu. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 15 15
Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 16 16
Posouzení navržených dimenzí potrubí samostatně pro domovní plynovod bez stoupacího vedení a samostatně pro stoupací vedení. musí platit - součet celkových ztrát tlaku všech příslušných úseků Σ pc [Pa] na posuzované větvi, nesmí být vyšší než dovolená tlaková ztráta pd [Pa] Σ p c p d [Pa] Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 17 17
Celková ztráta tlaku úseku p c [Pa] se vypočte podle rovnice: p p s - skutečná ztráta tlaku plynu [Pa/m] L e - ekvivalentní délka úseku [m] c = p s L e Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 18 18
Skutečnou ztrátu tlaku plynu p s [Pa] zjistíme interpolací pomocí tabulky pro stanovenou dimenzi plynovodu a redukovaný odběr plynu V r [m 3 /hod] Ekvivalentní délka úseku L e = L+L [m] L - skutečná délka úseku [m] L - ekvivalentní přirážka [m] (dle tabulky, druhu a počtu instalovaných tvarovek a armatur - náhrada ve výpočtech ztráty tlaku tvarovek a armatur Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 19 19
Je-li výše uvedená nerovnost splněna, je výpočet ukončen a navržené dimenze použijeme v projektu. Pokud nerovnost není splněna, výpočet pokračuje opakováním 2. krok - provedeme zvětšení průměrů potrubí v úsecích s největšími tlakovými ztrátami - zopakujeme posouzení. Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 20 20
Literatura: TPG G 704 01 Domovní plynovody; odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách Čupr, K. a kol.: Zdravotní technika pro kombinované studium, CERM s.r.o., ISBN 80-214-221-1, Brno 2002 Firemní materiály fa NEDO a fa MACH Tento projekt je spolufinancován Tento projekt je Evropským spolufinancován sociálním Evropským fondem sociálním a státním fondem rozpočtem a státním České republiky. rozpočtem České republiky. 21 21