Projektanci oraz wykonawcy instalacji gazowych dobrze wiedzą, że jednym z istotnych elementów instalacji jest jej pojemność, która zawiera się pomiędzy reduktorem a odbiornikiem gazowym. Objętość ta powinna być na tyle duża aby umożliwić płynny rozruch urządzenia gazowego zanim zwór dławiący reduktora otworzy się i umożliwi wystarczający przepływ gazu. W przeciwnym wypadku może dojść do sytuacji, że palnik urządzenia gazowego po chwilowym włączeniu się zgaśnie z powodu niewystarczającego ciśnienia gazu w przewodzie doprowadzającym. W instalacjach przemysłowych może dojść nawet do zadziałania zaworu szybkozamykającego w ciągu redukcyjnym.

Reduktor gazu

Reduktor gazu

Podczas rozruchu urządzenia gazowego w przewodzie instalacji pomiędzy reduktorem a urządzeniem zaczyna toczyć się dramatyczny wyścig o to co nastąpi wcześniej: spadek ciśnienia gazu poniżej dopuszczalnej wartości czy otwarcie zaworu reduktora. Reduktor jest urządzeniem mechanicznym, składającym się z membrany regulacyjnej połączonej z zaworem dławiącym, sprężyny regulacyjnej oraz przewodu impulsowego.  Zadaniem regulatora jest stabilizacja ciśnienia gazu w zadanych granicach. Impulsem sterującym jest ciśnienie za regulatorem. W regulatorach bezpośredniego działania na membranę sterującą zaworem dławiącym działają dwie siły. Z jednej strony działa sprężyna a z drugiej ciśnienie doprowadzone przewodem impulsowym z za regulatora. Te dwie zmagające się ze sobą siły poruszają membraną zamykając lub w różnym stopniu otwierając zawór dławiący. Obniżenie ciśnienia gazu w przewodzie za regulatorem czyli po stronie odbiorników gazu powoduje jednoczesne obniżenie ciśnienia pod membraną. Równowaga zostaje zachwiana i sprężyna działająca z drugiej strony membrany naciska na nią powodując otwarcie zaworu dławiącego.

W wypadku niewielkiej pojemności przewodu doprowadzającego gaz od reduktora do urządzenia, morze się zdarzyć że, włączając urządzenie gazowe, które zaczyna pobierać gaz z tej niewielkiej objętości dojdzie do tak szybkiego obniżenia jego ciśnienia, że napływający otwierającym się właśnie reduktorem gaz nie będzie w stanie podnieść tego ciśnienia do wymaganej wartości. Każde urządzenie gazowe ma wymaganą minimalną wartość ciśnienia doprowadzonego gazu. W wyżej opisanym przypadku nastąpił by rozruch urządzenia a następnie jego wyłączenie. Oczywiście w nowoczesnych kotłach gazowych producenci przewidzieli tego typu sytuacje i urządzenia te kilkakrotnie ponawiają zapłon. Niemniej jednak projektując i wykonując instalacje gazowe należało by wziąć taki problem pod uwagę.

Wydawało by się że rozwiązaniem tej kwestii mogło by być po prostu wykonanie instalacji z przewodów o dużej średnicy co zagwarantuje wystarczająco dużą objętość gazu. Jednak przewymiarowanie średnic rur spowoduje niepotrzebny wzrost kosztów budowy instalacji. Na przykład większa średnica rur PE wymaga kształtek elektrooporowych i podejść stalowych również o większej średnicy. Może to wywołać nieuzasadniony łańcuch wzrostu wydatków.

Projektując instalacje gazowe określa się minimalną objętość kumulacyjną instalacji. W tym celu można wykorzystać wzory podane w książce „Projektowanie instalacji gazowych„ K. Bąkowski, J. Bartuś, R. Zajda:

Objętość kumulacyjna instalacji gazowej                      (1)

Gdzie:

Va – minimalna wymagana objętość kumulacyjną instalacji [m3],

Q – pobór gazu przez urządzenie gazowe [m3/h],

p–  wymagane ciśnienie gazu przed palnikiem [Pa].

Można też wspomóc się wzorem z poradnika „Instalowanie urządzeń gazowych” K. Bąkowskiego:

minimalna wymagana objętość kumulacyjną instalacji                                                              (2)

I jeszcze jeden wzór:

            wymagana objętość kumulacyjną     (3)

Spróbujmy teraz korzystając z powyższych wzorów określić minimalną objętość kumulacyjną instalacji dla gazowego kotła kondensacyjnego o mocy P = 24 kW, zasilanego gazem ziemnym grupy E. Ciepło spalania gazu c = 40 MJ/m3, sprawność kotła η = 95%, ciśnienie gazu przed palnikiem p = 2,5 kPa.

Najpierw obliczymy zużycie gazu przy pełnej mocy kotła:

pobór gazu przez urządzenie gazowe

Pompa ciepła

Teraz po podstawieniu określonych wartości do wzorów (1), (2) i (3) otrzymamy odpowiednio wymagane objętości instalacji:

Va1 = 0,00504 m3,

Va2 = 0,00681 do 0,01135 m3

Va3 = 0,00386 m3

Jak widać wyniki obliczeń różnią się między sobą dosyć znacznie. Szczególnie wartość otrzymana przy pomocy drugiego wzoru jest nawet trzykrotnie większa od wyniku otrzymanego za pomocą wzoru trzeciego.  Przypuszczam, że jest to spowodowane tym, że drugi i trzeci wzór są wzorami empirycznymi otrzymanymi w wyniku doświadczeń przeprowadzonych dla różnych warunków i różnych urządzeń.

Wszystkie trzy wzory cały czas funkcjonują w obliczeniach instalacji gazowych więc zapewne wyliczenia wykonane za ich pomocą są po bezpiecznej stronie. W przeciwnym wypadku przestały by być używane.

Dobrze jest pamiętać, że w zwykłych domowych instalacjach najbardziej wymagającym przyborem gazowym jest kocioł. Kuchnia gazowa ma niższą moc a ponadto trzeba by się bardzo postarać aby jednocześnie zapalić wszystkie palniki łącznie z piekarnikiem. Warto też wiedzieć, że nowoczesne kotły gazowe startują z mocą około 60% i nie potrzebują przy rozruchu tyle gazu ile zużywają przy pełnej mocy.

j

Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych, reklamowych oraz funkcjonalnych. Dzięki nim możemy indywidualnie dostosować stronę do twoich potrzeb. Każdy może zaakceptować pliki cookies albo ma możliwość wyłączenia ich w przeglądarce, dzięki czemu nie będą zbierane żadne informacje. Dowiedz się jak wyłączyć...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close