studeni 2008
TVZ STROJARSTVO V. tečaj 14. i 15. studeni, 2008. Stručni materijal uz seminar Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera arhitekture i građevinarstva
Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj 14. i 15. studeni 2008. u prostorijama TVZ-GRO, Zagreb, Av. Većeslava Holjevca 15
1
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Impressum Nakladnik: Tehničko veleučilište u Zagrebu Glavni urednik: mr.sc. Ivan Cetinić, dipl.ing.stroj. Izvršni urednik: mr.sc. Dražen Arbutina, dipl.ing.arh. Uredništvo: mr.sc. Zorislav Despot, dipl.ing.građ. dr.sc. Krešimir Meštrović, dipl.ing.el. Grafičko oblikovanje i priprema: a.studio.s.potpisom Adresa uredništva: Tehničko veleučilište u Zagrebu Graditeljski odjel - Av. V. Holjevca 15, 10020, Zagreb, Hrvatska Elektrotehnički odjel - Konavoska 2, 10000 Zagreb, Hrvatska e-mail:
[email protected] web: seminar.tvz.hr Tisak: Intergrafika-TTŽ d.o.o., Naklada: 200 primjeraka
© 2008 Tehničko veleučilište u Zagrebu
2
a.studio.s.potpisom web: www.astudio.hr e-mail:
[email protected]
Zabranjeno je umnožavanje publikacije u cijelosti ili dijelovima bez pismenog odobrenja Tehničkog veleučilišta u Zagrebu
SADRŽAJ
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. TEČAJ 14. i 15. studeni 2008. Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu Popis predavača IV. tečaja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije
1) Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada (NN 113/2008) Energetika i graditeljstvo 2) Proizvodna plinska platforma „Ivana D“ Zaštita od požara
3) Sprinkler instalacija kao element zaštite od požara Energetska postrojenja i okoliš
4) Analiza procesa pripreme zraka primjenom sustava povrata energije iz istrošenog-otpadnog zraka
4 5 7
43
55
75
Zaštita na radu 5) Zaštita na radu kod održavanja instalacija
123
Energetika i graditeljstvo 6) Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom
153
ukapljenog naftnog plina i ukapljenog prirodnog plina
3
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu V. tečaj 14. i 15. studeni 2008. u prostorijama TVZ-GRO, Zagreb, Av. Većeslava Holjevca 15 1)
2)
Predavanje
Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije
Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada (NN 113/2008) Niskotemperaturni i kondenzacijski kotlovi i Stupanj efikasnosti kotlovskih postrojenja Proizvodna plinska platforma „Ivana D“ Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom Sprinkler instalacija kao element zaštite od požara Analiza procesa pripreme zraka primjenom sustava povrata energije iz istrošenog-otpadnog zraka Zaštita na radu kod održavanja instalacija ukapljenog naftnog plina i ukapljenog prirodnog plina
Energetika i graditeljstvo
3)
Zaštita od požara
4)
Energetska postrojenja i okoliš
5)
4
Tema
Zaštita na radu
Predavač
Broj sati
Bodova iz regulative
Ukupno bodova
Balen Cetinić
3
2
3
Cižmešija Balen Donjerkovic
4
-
4
Despot
2
-
2
2
-
2
2
1
2
Donjerković Cetinić Vašatko
1
-
2
Cetinić Vukelić
1
1
1
Vašatko Donjerković Cetinić Vokić Cetinić
Ukupno 16 bodova za slušače IV. tečaja. Ukupno 4 boda za slušače iz regulative. Bodovi za predavače iznose dvostruki iznos iskazanih bodova za slušače.
Popis predavača V. tečaja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu:
Ime i prezme Funkcija mr.sc. Ivan Cetinić, profesor visoke škole dipl. ing. stroj. HZN/TO 541; HZN/TO 147/PO 10; Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Josip Čižmešija, ovlašteni inženjer dipl.ing.stroj.
Tvrtka Sveucilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet
Tema 1) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hladenja, ventilacije i klimatizacije 3) Zaštita od požara 4) Energetika i graditeljstvo
VIESSMAN d.o.o. Zagreb
3)
doc.dr.sc. Igor Balen, dipl.ing.stroj.
Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveucilišta u Zagrebu
1) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hladenja, ventilacije i klimatizacije 1) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hladenja, ventilacije i klimatizacije
4)
prof.dr.sc. Petar Donjerkovic, dipl.ing.stroj.
5)
Zdenko Vašatko, dipl. ing. stroj.
7)
Mladen Vukelic, dipl. ing. zaštite na radu
1)
2)
ovlašteni inženjer, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada ovlašteni inženjer; HZN/TO 541 Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada
Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveucilišta u Zagrebu
ovlašteni inženjer; TROX d.o.o. Zagreb HZN/TO 541 Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada voditelj zaštite na radu HAC d.d. Zagreb
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1) Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hladenja, ventilacije i klimatizacije 2) Energetika i graditeljstvo 4) Energetska postrojenja i okoliš 2) Energetika i graditeljstvo 4) Energetska postrojenja i okoliš
5) Zaštita na radu
Opaska: Oznaka HZN (Clan Hrvatskog zavoda za norme)
Voditelj stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu: mr.sc. Zorislav Despot, dipl.ing.građ., prof. visoke škole.
5
V. tečaj
TVZ
6
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Suvremeni sustavi i nove tehnologije instalacija grijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada (NN 113/2008)
Autori: doc.dr.sc. Igor Balen, dipl.ing.stroj. ovlašteni inženjer, Član strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveucilišta u Zagrebu mr.sc. Ivan Cetinic, dipl.ing.stroj. profesor visoke škole, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Sveucilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet
7
V. tečaj
TVZ
8
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ovim Pravilnikom implementira se Direktiva 2002/91/EC Europskog parlamenta od 16. prosinca 2002. o energetskim svojstvima zgrada u dijelu koji se odnosi na:
obvezu vlasnika zgrade da prilikom izgradnje, prodaje ili iznajmljivanja zgrade predoči budućem vlasniku odnosno potencijalnom kupcu ili najmoprimcu certifikat o energetskim svojstvima zgrade kojemu rok valjanosti nije duži od 10 godina,
obvezu izdavanja i izlaganja certifikata o energetskim svojstvima zgrade ne starijeg od 10 godina na jasno vidljivom mjestu, za zgrade javne namjene ukupne korisne površine veće od 1000 m2 koje koriste tijela javne vlasti i zgrade institucija koje pružaju javne usluge velikom broju ljudi (zgrade s velikim prometom ljudi).
Pravilnik je usko povezan sa sljedećim dokumentima s kojima je razvijen „u paketu“:
novi Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/2008)
Pravilnik o uvjetima i mjerilima za osobe koje provode energetske preglede i energetsko certificiranje zgrada (NN 113/2008)
Tehnički propis o sustavima grijanja i hlađenja zgrada (NN 110/2008).
9
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
DIREKTIVA 2002/91/EC Najprije nekoliko osnovnih podataka vezanih uz Direktivu 2002/91/EC pod nazivom „The energy performance of buildings“ (energetska svojstva zgrada). Taj dokument donesen od strane Europskog parlamenta zapravo predstavlja okvir za racionalnu uporabu energije u zgradama. Sama Direktiva ne propisuje specifične energetske zahtjeve za zgrade i njihove tehničke sustave niti propisuje metodologiju proračuna energetskih svojstava, već to prepušta individualnim zakonodavstvima i inženjerskim savezima zemalja članica EU. U Direktivi se, međutim pojavljuju neke preporuke koje ne obvezuju zemlje članice, ali im omogućuju lakše postavljanje zahtjeva za zgrade, ukoliko ih žele prihvatiti kao polaznu točku. Ciljevi direktive navedeni su u članku 1. te opisuju koja tehnička područja trebaju razviti zemlje članice EU. Između ostalog, to su:
10
minimalni zahtjevi na energetska svojstva za nove i postojeće zgrade – kod nas novi Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama,
postupak energetskog certificiranja i ovlašćivanja certifikatora – kod nas Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada, Pravilnik o uvjetima i mjerilima za osobe koje provode energetske preglede i energetsko certificiranje zgrada.
okvirna metodologija proračuna godišnje energije za grijanje i hlađenje zgrade (navodi se EN 13790 kao preporučena norma) – kod nas Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada, Tehnički propis o sustavima grijanja i hlađenja zgrada,
postupak redovite inspekcije sustava grijanja i klimatizacije, uz detaljni pregled i procjenu učinkovitosti instalacije sustava grijanja s kotlovima starijim od 15 godina.
U članku 5. navodi se kako za nove zgrade ukupne korisne površine od 1000 m2 na više treba analizirati mogućnost korištenja:
daljinskog grijanja (ako je dostupno),
kogeneracijskog sustava,
dizalice topline (tip odabrati obzirom na vanjske klimatske uvjete),
obnovljivih izvora energije.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
U članku 7. navodi se kako rok valjanosti certifikata treba biti do 10 godina i kako zgrade javne namjene (administrativne zgrade državne i lokalne uprave, bolnice, banke, hoteli, škole, fakulteti...) ukupne korisne površine preko 1000 m2 trebaju istaknuti energetski certifikat na jasno vidljivom mjestu za korisnike. Članak 8. o inspekciji kotlova navodi kako je redovita inspekcija nužna za sve kotlove od 20 kW nazivnog učinka na više, s tim da se za kotlove iznad 100 kW ložene na kapljevita i kruta goriva predlaže inspekcija najmanje svake 2 godine, a za kotlove iznad 100 kW ložene na plin najmanje svake 4 godine. Za sustave grijanja s kotlovima starijim od 15 godina treba provesti jedan temeljit inspekcijski pregled čitave instalacije s analizom stupnja korisnosti kotla i provjerom dimenzioniranja kotla s obzirom na toplinske gubitke zgrade. Na temelju nalaza inspekcije ovlašteni stručnjak treba dati mišljenje o zamjeni kotla i/ili rekonstrukciji sustava grijanja. U članku 9. se, slično članku 8., navodi kako je nužna redovita inspekcija sustava klimatizacije (uključivo sustave hlađenja) za sve rashladne uređaje od 12 kW nazivnog učinka na više. Inspekcija također treba uključiti analizu učinkovitosti i provjeru dimenzioniranja s obzirom na toplinska opterećenja zgrade. Na temelju nalaza inspekcije ovlašteni stručnjak treba dati mišljenje o zamjeni i/ili rekonstrukciji sustava klimatizacije. Članak 12. o informiranju korisnika, navodi kako je nužno dobro informirati korisnike zgrada o različitim metodama i mogućnostima za racionalnu uporabu energije. Na zahtjev zemlje članice, Europska komisija se obvezuje podržati takve informacijske kampanje. Članak 15. o provedbi, navodi kako je za donošenje paketa zakona, propisa i drugih administrativnih mjera za provođenje Direktive krajnji rok 04.01.2006. za zemlje članice EU, o čemu moraju pismeno izvijestiti Europsku komisiju.
11
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Zemlje članice s nedostatkom kvalificiranih i ovlaštenih stručnjaka imaju dodatni period od 3 godine za implementaciju članaka 7., 8. i 9. Pri tom moraju unaprijed pismeno obavijestiti Europsku komisiju uz prikladno objašnjenje razloga za produljenje i dati vremenski raspored o ispunjavanju zahtjeva po koracima. Navedeni vremenski okvir trenutno ne obvezuje Hrvatsku, ali u procesu pristupnih pregovora Hrvatska je obećala donošenje pripadajućih propisa u 3. kvartalu 2008. godine. U prilogu se na jednoj stranici daje opći okvir za proračun energetskih svojstava, koji uključuje nabrajanje pojedinih stavki koje svakako treba proračunati, nabrajanje pojedinih alternativnih termotehničkih sustava čije korištenje treba razmotriti te nabrajanje osnovnih vrsta zgrada za klasifikaciju.
PRAVILNIK O ENERGETSKOM CERTIFICIRANJU Pravilnik je tijekom 2008. godine izradila skupina hrvatskih stručnjaka u suradnji s Ministarstvom zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva.
Članak 2. Pravilnikom se propisuju:
12
vrste zgrada za koje je potrebno izdati energetski certifikat, te izuzeća od energetskog certificiranja,
energetski razredi zgrada,
sadržaj i izgled energetskog certifikata, izdavanje i rok važenja,
energetsko certificiranje novih zgrada i postojećih zgrada koje se prodaju, iznajmljuju ili daju na leasing,
zgrade javne namjene za koje je obvezno javno izlaganje energetskog certifikata, način izlaganja i energetsko certificiranje,
obveze investitora odnosno vlasnika zgrade,
postupak energetskog certificiranja,
registar izdanih energetskih certifikata zgrada.
Članak 5. Energetski certifikat mora imati svaka nova zgrada, te postojeća zgrada koja se prodaje, iznajmljuje ili daje na leasing, osim zgrada koje su izuzete od obveze energetskog certificiranja (članak 6).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Podjela zgrada na vrste: A) Stambene - s jednim stanom, zgrade u nizu, kuće do 3 stana, - s 3 i više stanova, stambeni blokovi. B) Nestambene (10 podvrsta, uključivo ostale zgrade). Članak 6. Energetski certifikat nije potreban za: 1. nove zgrade i postojeće zgrade koje se prodaju, iznajmljuju ili daju na leasing, koje imaju uporabnu korisnu površinu manju od 50 m2; 2. zgrade koje imaju predviđeni vijek uporabe ograničen na dvije godine i manje; 3. privremene zgrade izgrađene u okviru pripremnih radova za potrebe organizacije gradilišta; 4. radionice, proizvodne hale, industrijske zgrade i druge gospodarske zgrade koje se, u skladu sa svojom namjenom, moraju držati otvorenima više od polovice radnog vremena ako nemaju ugrađene zračne zavjese; 5. zgrade namijenjene za održavanje vjerskih obreda; 6. jednostavne građevine utvrđene posebnim propisom; 7. postojeće zgrade koje se prodaju ili se pravo vlasništva prenosi u stečajnom postupku u slučaju prisilne prodaje ili ovrhe; 8. postojeće zgrade koje se prodaju ili iznajmljuju bračnom drugu ili članovima uže obitelji; 9. zgrade koje su po posebnom zakonu upisane u Registar kulturnih dobara Republike Hrvatske i zgrade koje imaju posebnu ambijentalnu vrijednost a kod kojih bi ispunjenje zahtjeva energetske učinkovitosti značilo neprihvatljivu promjenu njihovog karaktera ili njihovog vanjskog izgleda u skladu s predviđenom spomeničkom zaštitom zgrade. 10. zgrade koje se ne griju ili se griju na temperaturu do +12 °C.
13
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Članak 7. Stambene i nestambene zgrade svrstavaju se u osam energetskih razreda prema energetskoj ljestvici od A+ do G, s time da A+ označava energetski najpovoljniji, a G energetski najnepovoljniji razred. Energetski razredi se iskazuju za referentne klimatske podatke. Referentni klimatski podaci određeni su posebno za kontinentalnu i za primorsku Hrvatsku u odnosu na broj stupanj dana grijanja. Referentni broj stupanj dana grijanja iz stavka 3. ovoga članka utvrđen je uz uvjet da je unutarnja temperatura u zgradi 20˚C i da sezona grijanja započinje s padom vanjske temperature ispod 12˚C te da sezona grijanja završava s porastom vanjske temperature iznad 12˚C i iznosi:
2900 za kontinentalnu Hrvatsku i
1600 za primorsku Hrvatsku.
Za gradove i mjesta koji imaju 2200 i više stupanj dana grijanja godišnje, proračun energetskih potreba se vrši prema referentnim klimatskim podacima za kontinentalnu Hrvatsku. Za gradove i mjesta koji imaju manje od 2200 stupanj dana grijanja godišnje, proračun energetskih potreba se vrši prema referentnim klimatskim podacima za primorsku Hrvatsku.
14
Članak 8. Energetski razredi zgrada utvrđeni su prema slijedećoj tablici: Energetski razred
QH,nd,ref - specifična godišnja potrebna toplinska energija za grijanje u kWh/(m²a)
A+
≤ 15
A
≤ 25
B
≤ 50
C
≤ 100
D
≤ 150
E
≤ 200
F
≤ 250
G
> 250
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Energetski razredi grafički se prikazuju na energetskom certifikatu zgrade strelicama s podatkom o specifičnoj godišnjoj potrebnoj toplinskoj energiji za grijanje izraženoj u kWh/(m²a) za referentne klimatske podatke na slijedeći način: QH,nd,ref
kWh/(m2a)
Izračun 49
A+ A B C D E F G
d 15
B
d 25 d 50 d 100 d 150 d 200 d 250 > 250
15
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Članak 9. Energetski certifikat zgrade uključuje određivanje energetskog razreda zgrade prema njezinim energetskim svojstvima određenim na osnovi izračunate potrebne godišnje specifične toplinske energije za grijanje ze referentne klimatske podatke i omogućuje usporedbu zgrada u odnosu na njihova energetska svojstva, učinkovitost njihovih energetskih sustava, te kvalitetu i svojstva ovojnice zgrade. Energetski certifikat za nove zgrade ne sadrži preporuke za ekonomski povoljno poboljšanje energetskih svojstava zgrade. Za zgrade koje su određene kao »ostale vrste zgrada koje troše energiju« ne određuje se energetski razred, već se u energetskom certifikatu navode koeficijenti prolaska topline za određene građevne dijelove zgrade i uspoređuju se s dopuštenim vrijednostima. Energetski certifikat ovih zgrada ne sadrži podatke o potrebnoj energiji kao niti preporuke za ekonomski povoljno poboljšanje energetskih svojstava zgrade.
Članci 11. i 12. Energetski certifikat stambenih i nestambenih zgrada sadrži pet stranica slijedećeg sadržaja: Prva stranica energetskog certifikata sadrži: 1.1. opće podatke o zgradi, 1.2. energetski razred zgrade na skali od A+ do G, 1.3. podatke o osobi koja je izdala energetski certifikat, 1.4. podatke o zgradi. Druga stranica energetskog certifikata sadrži: 2.1. klimatske podatke, 2.2. podatke o termotehničkim sustavima zgrade, 2.3. podatke o potrebnoj energiji, 2.4. podatke o koeficijentu prolaska topline za određene građevne dijelove zgrade.
16
Treća stranica energetskog certifikata sadrži prijedlog mjera za poboljšanje energetskih svojstava zgrade koje su ekonomski opravdane.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Četvrta stranica energetskog certifikata sadrži objašnjenje tehničkih pojmova.
Peta stranica energetskog certifikata sadrži detaljan opis propisa, normi i proračunskih postupaka za određivanje podataka navedenih u energetskom certifikatu.
Članak 13. Energetski certifikat ostalih zgrada koje troše energiju sadrži dvije stranice slijedećeg sadržaja: Prva stranica energetskog certifikata sadrži: 1.1 opće podatke o zgradi, 1.2. podatke o osobi koja je izdala energetski certifikat, 1.3. podatke o zgradi. Druga stranica energetskog certifikata sadrži: 2.1. klimatske podatke, 2.2.podatke o termotehničkim sustavima zgrade, 2.3. podatke o koeficijentu prolaska topline za određene građevne dijelove zgrade. Članak 15. Energetski certifikat se izdaje za cijelu zgradu. Iznimno, energetski certifikat obvezno se izdaje za dijelove zgrade kada se radi o zgradi koja je definirana kao „zgrada s više zona“.
17
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Iznimno, za postojeće zgrade koje se prodaju, iznajmljuju ili daju na leasing, energetski certifikat se može izdati i za dio zgrade koji čini samostalnu uporabnu cjelinu zgrade kao što je na primjer ured, stan ili slično. Energetski certifikat se izrađuje na osnovu izračunatih energetskih potreba i energetskog pregleda. Zgrada ili njezina samostalna uporabna cjelina može imati samo jedan važeći energetski certifikat. Rok važenja energetskog certifikata je 10 godina.
Članak 16. Investitor nove zgrade dužan je osigurati energetski certifikat zgrade prije obavljanja tehničkog pregleda. Energetski certifikat se prilaže zahtjevu za izdavanje uporabne dozvole.
Članak 19. Vlasnik postojeće zgrade dužan je prilikom prodaje ili iznajmljivanja zgrade u cjelini ili njezinog dijela koji je samostalna uporabna cjelina (pojedini stan, pojedinačni uredski prostor i sl.), odnosno leasinga, osigurati energetski certifikat zgrade odnosno njezinog dijela i dati ga na uvid potencijalnom kupcu ili unajmljivaču zgrade. Kod prodaje zgrade ili njezinog dijela koji je samostalna uporabna cjelina, energetski certifikat mora biti na uvidu prilikom sklapanja ugovora o kupoprodaji i sastavni je njegov dio.
Članak 23. Zgrade javne namjene ukupne korisne površine veće od 1000 m2 moraju imati energetski certifikat izložen na mjestu jasno vidljivom posjetiteljima zgrade. Članak 24. Energetski razredi za postojeće zgrade javne namjene određuju se prema odgovarajućoj metodologiji proračuna.
18
Za određivanje energetskog razreda dodatno se mogu rabiti i podaci o energetskoj potrošnji zgrade. Vlasnik/korisnik dužan je osigurati račune o potrošnji energije prema namjeni
potrošnje (grijanje, hlađenje, i sl.) i vrsti izvora energije (el. struja, plin, i sl.) za period od najmanje tri protekle uzastopne godine.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Članak 27. Postupak energetskog certificiranja zgrade sastoji se od:
energetskog pregleda zgrade,
vrednovanja i/ili završnog ocjenjivanja radnji energetskog pregleda zgrade,
izdavanja energetskog certifikata zgrade.
Članak 28. Energetski pregled zgrade obvezno uključuje: 1. analizu građevinskih karakteristika zgrade u smislu toplinske zaštite (analizu toplinskih karakteristika vanjske ovojnice zgrade), 2. analizu energetskih svojstava sustava grijanja i hlađenja, 3. analizu energetskih svojstava sustava klimatizacije i ventilacije, 4. analizu energetskih svojstava sustava za pripremu potrošne tople vode, 5. analizu energetskih svojstava sustava elektroinstalacija, rasvjete, kućanskih aparata i drugih potrošača energije, 6. analizu upravljanja svim tehničkim sustavima zgrade, 7. potrebna mjerenja gdje je to nužno za ustanovljavanje energetskog stanja i /ili svojstava, 8. analizu mogućnosti promjene izvora energije, 9. analizu mogućnosti korištenja obnovljivih izvora energije i učinkovitih sustava, 10. prijedlog ekonomski povoljnih mjera poboljšanja energetskih svojstava zgrade, ostvarive uštede, procjenu investicije i period povrata, 11. izvještaj s preporukama za optimalni zahvat i redoslijed prioritetnih mjera koje će se implementirati kroz jednu ili više faza.
19
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Energetski pregled zgrade osim gore navedenog može uključivati i druge radnje ovisno o vrsti zgrade. Energetski pregled zgrade provodi se u skladu s načelima iz metodologije za provođenje energetskih pregleda i pravilima struke.
Članak 32. Sve nove zgrade za koje se nakon 01. rujna 2009. godine podnosi zahtjev za izdavanje akta temeljem kojega se može graditi (građevinske dozvole ili potvrde glavnog projekta) moraju imati energetski certifikat. Sve zgrade čija građevinska (bruto) površina nije veća od 400 m2 i zgrade za obavljanje isključivo poljoprivrednih djelatnosti čija građevinska (bruto) površina nije veća od 600 m2 i koje nisu izuzete od obveze energetskog certificiranja, za koje je prijavljen početak građenja nakon 01. rujna 2009. godine, moraju imati energetski certifikat. Sve zgrade javne namjene za koje je obvezno javno izlaganje energetskog certifikata moraju imati izrađen i javno izložen energetski certifikat u roku od najdulje 36 mjeseci od donošenja metodologije za provođenje energetskih pregleda. Sve postojeće zgrade koje se prodaju, iznajmljuju ili daju na leasing moraju imati energetski certifikat zgrade dostupan na uvid kupcu ili najmoprimcu najkasnije danom pristupanja Republike Hrvatske u članstvo EU.
20
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Izgled certifikata za stambene zgrade (prve dvije stranice)
21
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Izgled certifikata za nestambene zgrade (prve dvije stranice)
22
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Izgled certifikata za ostale zgrade
23
V. tečaj
TVZ
24
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Metodologija proračuna za stambene zgrade
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
25
V. tečaj
TVZ
26
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Metodologija proračuna za nestambene zgrade
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
27
V. tečaj
TVZ
28
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
29
V. tečaj
TVZ
30
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
PRIJEDLOG MOGUĆIH MJERA ZA POBOLJŠANJE ENERGETSKIH SVOJSTAVA ZGRADE Dio mjera za poboljšanje energetskih svojstava zgrade uključuje:
poboljšanje toplinskih karakteristika vanjske ovojnice primjenom toplinske izolacije,
zamjenu ili poboljšanje sustava grijanja i povećanje učinkovitosti,
zamjenu ili poboljšanje sustava klimatizacije i povećanje učinkovitosti,
zamjenu ili poboljšanje sustava pripreme tople vode,
promjenu izvora energije gdje je to ekonomski i ekološki isplativo,
uvođenje obnovljivih izvora energije (sunčeva, geotermalna, biomasa i dr.),
poboljšanje učinkovitosti sustava elektroinstalacija i kućanskih aparata,
racionalno korištenje vode,
upravljanje energetikom općenito.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Predložene mjere za strojarske instalacije uz manju investiciju (do 5000 kn/100m2):
ugraditi termostatske ventile na radijatore,
izolirati cijevi za toplu vodu i spremnike tople vode,
hidraulički uravnotežiti sustav centralnog toplovodnog grijanja,
redovito servisirati i podešavati sustav grijanja i hlađenja,
ugraditi automatsku regulaciju, kontrolu i nadzor energetike zgrade.
Predložene mjere za strojarske instalacije uz veću investiciju (preko 5000 kn/100m2):
sanirati i obnoviti dimnjak,
centralizirati sustav grijanja i pripreme potrošne tople vode,
analizirati sustav grijanja i hlađenja u kući i po potrebi ga zamijeniti energetski učinkovitijim sustavom (modernizacija postojećeg kotla, ugradnja novog kotla, promjena izvora energije) te ga kombinirati s
31
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
obnovljivim izvorima energije (sunčeva energija, biomasa, geotermalna energija),
rekuperacija otpadne topline,
ugradnja centralnog nadzornog i upravljačkog sustava,
ugradnja solarnog sustava za zagrijavanje potrošne tople vode - ukoliko se zagrijavanje vode vrši konvencionalnim izvorima energije ugraditi sustav sa sunčanim kolektorima.
TEHNIČKI PROPIS O RACIONALNOJ UPORABI ENERGIJE Dijelovi novog Tehničkog propisa o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama donose neke novosti na koje treba skrenuti pažnju, a tiču se direktno strojarske struke. Sam Tehnički propis, između ostalog, određuje zahtjeve za nove i postojeće zgrade za najveću dopuštenu potrebnu toplinu za grijanje svedenu na jedinicu korisne površine, odnosno korisnog volumena grijanog dijela zgrade koji su povezani s Pravilnikom o energetskom certificiranju.
Članak 8. Stambena zgrada za koju je grijanje predviđeno na temperaturu 18 °C ili višu mora biti projektirana i izgrađena na način da godišnja potrebna toplinska energija za grijanje po jedinici ploštine korisne površine zgrade, Q’’H,nd [kWh/(m²·a)], ovisno o faktoru oblika zgrade, f0, nije veća od vrijednosti:
za f0 ≤ 0,20
Q’’H,nd = 51,31 kWh/(m²·a)
za 0,20 < f0 < 1,05
Q’’H,nd = (41,03 + 51,41·f0) kWh/(m²·a)
za f0 ≥ 1,05
Q’’H,nd = 95,01 kW·h/(m²·a).
gdje je f0 = A/Ve (m-1).
32
Članak 9. Nestambena zgrada za koju je grijanje predviđeno na temperaturu 18 °C ili višu mora biti projektirana i izgrađena na način da godišnja potrebna toplinska energija za grijanje po jedinici obujma grijanog dijela zgrade, Q’H,nd [(kWh/(m³·a)], ovisno o faktoru oblika zgrade, f0, nije veća od vrijednosti:
za f0 ≤ 0,20
za 0,20 < f0 < 1,05
Q’H,nd = (13,13 + 16,45·f0) kWh/(m³·a)
za f0 ≥ 1,05
Q’H,nd = 30,40 kWh/(m³·a).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Q’H,nd = 16,42 kWh/(m³·a)
gdje je f0 = A/Ve (m-1).
Članak 10. Ograničenja godišnje potrebne toplinske energije za grijanje iz odredbi članaka 8. i 9. ovoga Propisa ne primjenjuju se na:
zgradu koje najmanje 70 % potrebne toplinske energije za grijanje podmiruje iz individualnih obnovljivih izvora energije,
zgradu kod koje se više od polovice toplinskih gubitaka nadoknađuje unutarnjim izvorima topline iz tehnološkog procesa.
Članak 11. Za grijanje zgrada nije dopušteno rabiti sustave elektrootpornog grijanja. (stupa na snagu 31. prosinca 2015. godine!)
33
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Članak 14. (1) Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje zgrade, QH,nd (kWh/a), izračunava se u skladu s normom HRN EN ISO 13790:2008, metoda proračuna po mjesecima, uz slijedeće uvjete:
34
za proračun gubitaka topline, QH,ht, za zgradu s uvedenim sustavom za klimatizaciju i nestambenu zgradu gospodarske namjene za unutarnju temperaturu grijanja, Θint,set,H, primjenjuje se projektom predviđena vrijednost;
za proračun gubitaka topline, QH,ht, za stambenu zgradu i nestambenu zgradu javne namjene koja nema uveden sustav za klimatizaciju pretpostavlja se da unutarnja projektna temperatura grijanja iznosi Θint,set,H = 20 °C;
u slučaju grijanja s prekidima (nestambene zgrade javne ili gospodarske namjene), gubici topline, QH,ht, računaju se tako da se unutarnja projektna temperatura grijanja zamijeni s osrednjenom unutarnjom temperaturom; projektno trajanje prekida grijanja kod nestambenih zgrada javne namjene iznosi 7 sati s unutarnjom projektnom temperaturom 16 ºC, a za nestambene zgrade gospodarske namjene trajanje prekida grijanja je prema podacima iz projekta;
unutarnji dobici topline, Qint, računaju se s vrijednošću 5 W/m² ploštine korisne površine zgrade, ako drugim propisom nije drukčije određeno;
kod proračuna solarnih dobitaka topline, Qsol ne uzimaju se u obzir neprozirne plohe vanjskih građevnih dijelova koje su izložene sunčevu zračenju, a kod prozirnih površina potrebno je uzeti u obzir mjeru zasjenjenosti;
kod proračuna koeficijenta toplinskog gubitka provjetravanjem, Hve, broj izmjena zraka, n, određuje se prema HRN EN ISO 13789 za srednju razinu nepropusnosti za zrak omotača zgrade. Ako ne postoje točniji podaci, dodatni tok zraka uslijed vjetra i uzgona, Vx, može se računati s vrijednosti Vx = 0,2·Ve (m³/h);
za efektivni toplinski kapacitet, Cm (W.h/K), grijanog dijela zgrade, koji se koristi kod utvrđivanja stupnja iskorištenja dobitaka topline, dozvoljeno je koristiti približne vrijednosti dobivene pomoću izraza Cm
= 15·Ve [Wh/(m³·K)], za zgrade s pretežno laganim unutarnjim zidovima, spuštenim stropovima, te za visoke hale, odnosno pomoću izraza Cm = 50·Ve [Wh/(m³·K)], za zgrade s masivnim unutarnjim i vanjskim zidovima bez spuštenih stropova.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Primjenu ovih približnih izraza treba navesti u dijelu projekta kojim se daje tehničko rješenje zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu;
kod proračuna gubitaka topline prostor garaže s kojim graniči grijana prostorija zgrade promatra se kao vanjski prostor.
(2) Godišnja potrebna toplinska energija za hlađenje zgrade, QC,nd (kWh/a), izračunava se u skladu s normom HRN EN ISO 13790:2008, metoda proračuna po mjesecima. Članak 21. (1)
Broj izmjena unutarnjeg zraka s vanjskim zrakom kod zgrade u kojoj borave ili rade ljudi treba iznositi najmanje n = 0,5 h-1 ako nije drukčije propisano.
(2)
U vrijeme kada ljudi ne borave u dijelu zgrade koji je namijenjen za rad i/ili boravak ljudi, potrebno je osigurati izmjenu unutarnjeg zraka od najmanje n = 0,2 h-1.
(3)
Najmanji broj izmjena zraka iz stavka 1. i stavka 2. ovoga članka mora biti veći u pojedinim dijelovima zgrade ako je to potrebno:
da se ne ugrozi higijena i zdravstveni uvjeti, i/ili
zbog uporabe uređaja za grijanje i/ili kuhanje s otvorenim plamenom.
35
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Članak 35. (1) Proračun energetskih svojstava dijela zgrade glede racionalne uporabe energije te toplinske zaštite može se izraditi za dio zgrade kao za samostalnu zgradu (toplinska zona) ako se taj dio od preostalog dijela zgrade razlikuje: 1. u pogledu namjene (stambena-nestambena), 2. u vrijednosti unutarnje projektne temperature za više od 4ºC, 3. u pogledu uporabljenog termotehničkog sustava, 4. po režimu uporabe termotehničkih sustava. (2) U slučaju kada se proračun energetskih svojstava dijelova zgrade radi odvojeno i kada je razlika temperature grijanja do 4 ºC smatra se da kroz razdjelne plohe između tih dijelova zgrade ne prolazi toplina i njihova ploština se ne uzima u obzir kod izračunavanja oplošja grijanog dijela zgrade. Članak 37. U slučaju panelnog grijanja (npr. podno grijanje) koeficijent prolaska topline slojeva građevnog dijela, koji se nalaze između površine grijanja i vanjskog zraka, zemlje ili negrijanog dijela zgrade, ne smije biti veći od 0,35 W/(m²·K). Članak 39. Ogrjevno tijelo dopušteno je postaviti ispred prozirnih vanjskih površina samo ako je ono sa stražnje strane zaštićeno oblogom i ako koeficijent prolaska topline, U [W/(m²·K)], te obloge nije veći od 0,9 W/(m²·K). Članak 40. Ogrijevno tijelo, koje dovodi toplinu u prostoriju, mora imati ugrađen element za regulaciju topline (npr. termostatski ventil) kada je korisna ploština neto podne površine prostorije veća od 6 m².
36
Članak 41. Projektom novog odnosno projektom rekonstrukcije postojećeg termotehničkog sustava s razdiobom topline i razvodom tople vode za grijanje uključivo armatura, potrebno je predvidjeti toplinski izolirane vodove odnosno armaturu. Najmanja debljina toplinske izolacije iz stavka 1. ovoga članka propisana je na sljedeći način i iznosi:
2/3 promjera cijevi, a najviše do 100 mm za vodove odnosno armaturu u prostoru zgrade u kojemu se ne održava kontrolirana temperatura;
1/3 promjera cijevi, a najviše do 50 mm za vodove i armaturu u zidovima i utorima u međukatnoj konstrukciji, na mjestu križanja vodova, kod središnjih razdjeljivača ogrjevnog medija;
1/3 promjera cijevi, a najviše do 50 mm za vodove i armaturu u prostoru zgrade u kojemu se održava kontrolirana temperatura;
6 mm (može se izostaviti kod postavljanja zvučne izolacije u međukatnoj konstrukciji prema prostoru zgrade u kojemu se održava kontrolirana temperatura za vodove i armature u površinskom sloju poda).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Za priključni ogranak nema zahtjeva za primjenu toplinske izolacije. Navedeni podaci su svedeni na toplinsku vodljivost izolacije 0,035 W/(mK). Toplinsku izolaciju s toplinskom vodljivošću većom od 0,035 W/(mK) potrebno je proračunati na potrebnu debljinu prema priznatim pravilima struke.
Članak 42. Prilikom projektiranja novog ili projektiranja rekonstrukcije postojećeg sustava sa spremnikom za akumulaciju topline (tople vode), treba izvesti sustav s postavljenom izolacijom spremnika debljine najmanje 50 mm i to tako da se na najmanju mjeru svedu toplinski gubici priključnih vodova i armature (prema članku 41).
Članak 43.
37
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Prilikom ugradnje novog sustava prisilne ventilacije ili klimatizacije, odnosno prilikom opsežne rekonstrukcije postojećeg sustava, specifična apsorbirana električna snaga novougrađenih ventilatora u sustav treba biti najmanje klase I prema HRN EN 13779:2008.
Članak 44. Povrat topline iz odlaznog zraka potrebno je osigurati u zgradi kod koje su ispunjeni kumulativno sljedeće uvjeti:
ventilira se mehaničkim uređajem,
broj izmjena zraka, u skladu s namjenom zgrade, veći je od 0,7 h-1,
protok (vanjskog) zraka prelazi ukupno 2500 m³/h.
Članak 45. (1) Za nove stambene zgrade s više od 3 stambene jedinice obvezno je koristiti centralno postrojenje za pripremu topline. (2) Iznimno, centralno postrojenje za pripremu topline nije obvezno za:
38
zgrade s priključkom na daljinsko grijanje,
zgrade sa sustavima grijanja loženim na plin,
ako godišnja potreba za toplinskom energijom za grijanje zgrade po 1 m² ploštine korisne površine zgrade na kojoj se održava kontrolirana temperatura ne prelazi 25 kWh/(m²a),
kuće u nizu.
Članak 51. (1) Glavni projekt zgrade u dijelu koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu sadrži tehnički opis, proračun fizikalnih svojstava zgrade glede racionalne uporabe energije i toplinske zaštite, proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje zgrade za stvarne klimatske podatke, proračun godišnje potrebne toplinske energije za hlađenje za zgradu s instaliranim sustavom za hlađenje za stvarne klimatske podatke, program kontrole i osiguranja kvalitete, nacrte, te Iskaznicu potrebne toplinske energije za grijanje i potrebne toplinske energije za hlađenje, ako posebnim propisom nije drukčije određeno.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
(2) Tehnički opis sadrži podatke o:
lokaciji i namjeni zgrade,
korištenim meteorološkim parametrima,
podjeli zgrade u toplinske zone ako je zgrada podijeljena u toplinske zone,
geometrijskim karakteristikama zgrade/zone (oplošje i obujam grijanog dijela zgrade, faktor oblika zgrade, ploština korisne površine zgrade, udio ploštine prozora u ukupnoj ploštini pročelja),
vrsti izvora energije za grijanje i hlađenje te sustavu grijanja odnosno hlađenja,
vrsti, načinu uporabe i učešću obnovljivih izvora energije u podmirenju potrebne topline za grijanje ako je predviđena uporaba obnovljive energije za grijanje,
predviđenim tehničkim rješenjima za sprječavanje pregrijavanja prostora zgrade tijekom ljeta,
uvjetima i načinu skladištenja i ugradnje građevnih proizvoda koji su od utjecaja na toplinska svojstva,
sastavu pojedinih građevnih dijelova zgrade,
ugrađenoj opremi i instalacijama, koji su u funkciji racionalne uporabe energije za grijanje i hlađenje te toplinske zaštite zgrade.
39
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
(3) Proračun fizikalnih svojstava zgrade glede racionalne uporabe energije i toplinske zaštite sadrži:
dokaze o ispunjavanju zahtjeva iz ovoga Propisa i to, kako za pojedine građevne dijelove, tako i za zgradu kao cjelinu,
ulazne podatke koji su poslužili kao podloga kod proračunavanja.
(4) Program kontrole i osiguranja kvalitete sadrži:
popis građevnih i drugih proizvoda koji se ugrađuju u zgradu, a koji se odnose na ispunjavanje zahtjeva iz tehničkog rješenja zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu zgrade sa zahtijevanim svojstvima,
pregled i opis potrebnih kontrolnih postupaka ispitivanja i zahtijevanih rezultata kojima će se dokazati sukladnost zgrade zahtjevu racionalne uporabe energije i toplinske zaštite,
uvjete građenja i druge zahtjeve koji moraju biti ispunjeni tijekom građenja zgrade, a koji imaju utjecaj na postizanje odnosno zadržavanje projektiranih odnosno propisanih tehničkih svojstava zgrade i ispunjavanje zahtjeva u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu zgrade,
uvjete održavanja zgrade u odnosu na ispunjenje zahtjeva racionalne uporabe energije i toplinske zaštite za projektirani vijek uporabe zgrade,
druge uvjete značajne za ispunjavanje zahtjeva propisanih ovim Propisom i posebnim propisima,
popis tehničkih specifikacija.
(5) Nacrti sadrže:
40
shematski prikaz tlocrta i presjeka zgrade s ucrtanom granicom između prostora različitih temperatura, te granicom temperaturnih zona,
ucrtane granice i oznake sastava građevnih dijelova zgrade,
smještaj elemenata sustava zaštite od pregrijavanja tijekom ljeta.
(6) Sadržaj Iskaznice potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlađenje zgrade propisan je u Prilogu »D« ovoga Propisa.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
(7) Glavni projekt može sadržavati i druge podatke ovisno o vrsti zgrade. (8) Iznimno za određene vrste zgrada, kada je to određeno posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom uređenju i gradnji, izrađuje se poseban projekt u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu zgrade. Članak 52. (1) Za zgrade s ploštinom korisne površine većom od 1000 m², zahtjevu za izdavanje građevinske dozvole, odnosno potvrdi glavnog projekta obvezno se prilaže elaborat tehničke, ekološke i ekonomske izvedivosti alternativnih sustava za opskrbu energijom, naročito decentraliziranih sustava opskrbe energijom korištenjem obnovljivih izvora energije, kogeneracijskih sustava, daljinskog ili blokovskog grijanja, sustava s dizalicama topline te sustava s gorivnim ćelijama. (2) Elaborat se izrađuje na temelju podataka iz studije primjenjivosti alternativnih sustava, a podaci iz elaborata služe za izradu glavnog projekta. (3) Studija se objavljuje na službenim internetskim stranicama Ministarstva. Članak 53. (1) Glavni projekt kojim se daje tehničko rješenje za grijanje za zgrade iz članka 10. podstavka 1. obvezno sadrži i tehničko rješenje uporabe individualnih obnovljivih izvora energije za grijanje. (2) Glavni projekt kojim se daje tehničko rješenje za grijanje za zgrade iz članka 10. podstavka 2. obvezno sadrži i dokaz o uporabi unutarnjih izvora topline iz tehnološkog procesa za potrebe grijanja.
41
V. tečaj
TVZ
42
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Energetika i graditeljstvo
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Proizvodna plinska platforma “Ivana D”
Autor: mr.sc. Zvonimir Despot, dipl. ing. građ. prof. visoke škole Tehnicko veleučilište u Zagrebu
43
V. tečaj
TVZ
44
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
GRAĐENJE PROIZVODNE PLINSKE PLATFORME IVANA D Autor: Nikola Despot, dipl.ing.stroj.
INA-INDUSTRIJA NAFTE d.d. Zagreb ISTRAŽIVANJA I PROIZVODNJA NAFTE I PLINA SLUŽBA ZA IZGRADNJU OBJEKATA
Naziv građevine: PROIZVODNOSABIRNO-OTPREMNI SUSTAV PLINSKOG POLJA IVANA Objekt: PLATFORMA IVANA-D Lokacija: Sjeverni Jadran Lokacija se nalazi oko 45 km izvan obale kod Pule na slijedećim koordinatama (WGS 84 sustav): - sjeverna širina 44° 47’ 02,661’’ - istočna dužina 13° 15’ 31,493’’ gdje je dubina mora 41,5 m.
Četiri obodna pilota Piloti su vanjskog promjera 30’’(762 mm) i spuštaju se u izbušeni kanal bušotine od cca 92 m, a prsten između pilota i kanala bušotine mora se zacementirati. Svaki pilot je izrađen od devet sekcija koje se međusobno spajaju navojnim spojem tipa RL-4 Vetco.
Satelitska platforma IVANA-D izgrađena je na temelju građevinske dozvole Klasa: UP/I-361-03/00-01/11, Ur. broj: 526-04-00-02 od 9. kolovoza 2000., koju je izdala Republika Hrvatska, Ministarstvo gospodarstva, 10000 Zagreb, Ulica grada Vukovara 78, Uprava za energetiku i rudarstvo i na temelju Suglasnosti koju je izdala Republika Hrvatska, Ministarstvo pomorstva, prometa i veza, Uprava pomorstva, Zagreb, Prisavlje 14.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Dokumentaciju za dobivanje građevinske dozvole izradio je Inženjering za naftu i plin, d.o.o., Zagreb u suradnji s tvrtkama NAO a.r.l. Ravenna i suradnicima te tvrtke Tecon i Basis SRL, Milano.
Platforma se sastoji od: Postolja Postolje je jednostopna čelična konstrukcija sastavljena od kružnog stupa i okvira u osnovici, koji sadrži četiri rukavca (vodilice za pilote) postavljena u kvadrat od 5,5x5,5 m. Osnovne su karakteristike jednostopne konstrukcije, sveukupna visina 50,3 m, promjer na dnu (el. -41,5 m) 2500 mm i dimenzija na vrhu (el. +9,0 m) 1800 mm.
Privez za brod Platforma je opremljena pristanom čamaca u obliku slova L, koji se montira na glavnom stupu nakon dovršetka temeljenja.
45
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Prijelazni kalem Prijelazni kalem čini prijelaz između jednostopnog postolja i četveronožne palubne konstrukcije, a opremljen je s dva položajna klina za navođenje palube tijekom montaže na moru.
46
Palube Palube se sastoje od cijevnih elemenata i čeličnih greda sa slijedećim dimenzijama: - glavna paluba (visina +17,5 m): 10x11m na kojoj se nalazi proizvodni separator, sustav za odašiljanje čistača, sustav instrumentalnog zraka (spremnik zraka i sušač), dizalica, fotonaponska ploča, upravljačka ploča glave bušotine i sustav hidraulike (montiran u upravljačkoj ploči glave bušotine).
- mezanin paluba (visina +14,5 m) gdjese nalazi glava bušotine, skid metanola (spremnik, pumpe i filteri) i skid za filtraciju tehnološke vode. - podrumska paluba (visina +12 m): 6x6m na kojoj se nalazi drenažni spremnik i plamenik za spaljivanje (horizontalna baklja). Platforma je spojena sa slijedečim cjevovodima: - podmorski cjevovod 6’’(168,3 mm) za otpremu plina prema platformi IVANA-E. - podmorski cjevovod 2’’ (60,3 mm) za dovod instrumentalnog zraka s platforme IVANA-E. - podmorski cjevovod 3’’ (88,9 mm) za otpremu tehnološke vode prema platformi IVANA-E. Maksimalna proizvodnja plina na platformi je 170 ooo m³/dan.
OPSEG RADOVA NA GRAĐEVINI - pozicioniranje bušaće jack-up platforme - tegalj postolja - dizanje i uspravljanje postolja - bušenje ,ugradnja i cementacija pilota 30’’(762 mm) - montaža priveza za brod - montaža prijelaznog kalema (međukomad) - bušenje i ugradnja uvodnih cijevi 20’’ (508 mm) - bušenje i opremanje bušotine Ivana D1 dir. - montaža paluba (procesni dio) - završni radovi Izvođači radova: Saipem, Crosco, Brodospas, INAgip, Baker Hughes Inteq., Viktor Lenac.
Pozicioniranje bušaće jack-up platforme Pozicioniranje bušaće platforme izvedeno je DGPS metodom (diferencijalna GPS metoda), tako da je GPS uređaj bio postavljen na pomičnoj konzolnoj podkonstrukciji-cantilever-u (u obliku izvučene ladice) s bušaćim tornjem. Bušaća platforma je uz pomoć tri broda tegljača dovedena na mjesto koje je zadano koordinatama (uz odstupanje od 3 m). GPS uređaj je primao signale od satelita, čija je putanja poznata i GPS uređaja koji su bili postavljeni na poznatim točkama. Bazni GPS uređaji su bili postavljeni na 3 točke koje su poznate po koordinatama i to dvije u Italiji i jedna na platformi IVANA_A.
Tegalj postolja Postolje je izgrađeno u brodogradilištu ‘’Viktor Lenac’’ u Rijeci. Ono slobodno pluta na površini vode s dva nasuprotna rukavca (zabrtvljena membranama) i kružnog stupa koji je s donje strane zabrtvljen membranom, a s gornje strane je zavaren poklopac s ventilom za punjenje stupa vodom prilikom dizanja i ventilom za odušak. Druga dva rukavca su nezabrtvljena i stoga je jedan slobodno potopljen i potpuno uronjen, a drugi je izvan vode. Tegalj je obavljen do mjesta pozicioniranja bušaće jack-up platforme LABIN.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Dizanje i uspravljanje postolja Dizanje i uspravljanje postolja platforme uvjetovano je vremenskim prilikama na moru. Da bi se pristupilo operaciji bilo je potrebno primiti vremensku prognozu koja mora biti povoljna za slijedećih 48 sati (ograničavajuća visina valova iznosi 1,5 m). Proces dizanja i uspravljanja postolja: - S dva broda usmjeriti postolje na pravac dizanja. - Osloboditi brod na prednjem dijelu postolja i taj dio postolja povezati s užadi za uspravljanje na podiznu napravu uređaja za bušenje bušaće platforme LABIN. - Tegljač koji je povezan s povratnim užetom kojim se upravlja postoljem tijekom uspravljanja povezati sada sa slobodnim tegljačem radi osiguranja dizanja.
47
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Priključiti cijevi na ventile smještene na vršnom poklopcu jednostopa te otvoriti ventil za punjenje vodom i ventil za odušak. Podići vrh postolja radi postizanja početnog zakretanja od 30°.Opterećenje kuke (pomično koloturje-top drive) na bušaćem tornju u tom položaju dosezalo je 64t. Nadziralo se pridržavanje na tegljačkom užetu (S/V Victor) i lagano otpuštalo uže s tegljačkog vitla, ako je opterećenje poraslo iznad 15t. Napunjeno je oko 20 m³ vode u stup uz stalno nadziranje sile pridržavanja na užetu tegljačkog vitla. U ovoj fazi zahvata opterečenje na kuki opada jer konstrukcija sve više uranja.Nastavlja se podizanje vrha jednostopa s opterećenjem kuke koje ostaje gotovo nepromjenjeno i ispod 60t, a stalno se nadzirala sila pridržavanja na tegljačkom užetu dok jednostop ne dosegne kut od 50°.
Tada se u jednostopu poveća balast vode za 20 m³ (ukupan balast 40 m³ ) i stalno nadzire sila pridržavanja u užetu tegljačkog vitla.Opterećenje na kuki opada do približno 40t. Nastavlja se podizanje vrha jednostopa s opterećenjem kuke koje ostaje gotovo nepromijenjeno oko 40t, a stalno se nadzire sila pridržavanja tegljačkog užeta dok jednostop ne dosegne kut od 80°. Tada se u jednostop poveća balast vode za 10 m³ (ukupan balast 50 m³), opterećenje na kuki raste do približno 65t, uže za pridržavanje se oslobađa, a jednostop dolazi u vertikalan položaj. Spušta se kuka (pomično koloturje-top drive) bušaćeg tornja dok se jednostop ne spusti na morsko dno.
KUT PODIZANJA BALAST (t) MAX. VERTIKALNA SILA TERET PODIZANJA JEDNOSTOPA PRIDRŽAVANJA (t) (t) 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 90°
20 20 40 40 40 50 50
10 10 10 10 10 10 10 10 NEMA PRIDRŽAVANJA TERET NA MORSKOM DNU
58 61 64 54 56 37 41 42 65 15
Sada se jednostop na površini zabravi uz bušaću platformu LABIN i provjeri se geodetska kontrola njegove vertikalnosti. S dvije čelične užadi na čijem su kraju stezači jednostop je obješen na konzolnu podkonstrukciju (cantilever) bušaće platforme LABIN, te u zabravljenom okviru dodatno učvršćen drvenim klinovima i spreman za izradu bušotina za pilote.
48
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Bušenje/ugradnja/cementacija pilota 30’’ (762 mm) Postupak temeljenja postolja, odnosno bušenje, ugradnja i cementacija pilota, zahtjevao je slijedeće: - Točno određeni redoslijed izvođenja radova ( 4 pilota); - Tehnologiju izrade bušotina, s obzirom na međusobnu udaljenost i bušenje kanala bušotine velikog promjera; - Tehnika ugradnje pilota 30’’; - Tehnologija cementacije pilota u dva stupnja. Cijevi pilota s opremom dopremane su baržom u nekoliko navrata u toku izvođenja radova i iskrcavane na bušaću platformu LABIN.
Redosljed izvođenja radova Redosljed izvođenja radova odabran je tako da se prvo radio vanjski pilot, zatim dijagonalno suprotni unutarnji pilot, pa piloti lijevo i desno od jednostopa. Dakle redosljed je bio odabran na temelju udaljenosti papuča nogu bušaće platforme (cca 15m do postolja), te međusobne udaljenosti pilota postolja (5,5 m), u cilju bolje sigurnosti/stabilnosti temeljenja postolja u odnosu na bušaću platformu. Treba napomenuti da se nakon bušenja, ugradnje i cementacije prvog pilota prišlo demontaži (rezanju) čelične užadi koja su držala jednostop, te se potom obavila demontaža grede za koju su bile pričvršćene užadi. Ustanovljeno je da je postolje stabilno i sigurno pa su nastavljeni radovi na bušenju, ugradnji i cementaciji preostalih pilota prema gore navedenom rasporedu.
49
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tehnologija izrade bušotine za pilote S obzirom na međusobnu udaljenost i bušenje kanala bušotine velikog promjera primjenjen je slijedeći režim bušenja: - opterećenje na dlijetu: 2-5 t - okretaji: 60-70 RPM - kapacitet bušenja: 1500 l/min (maks.) Sastav alata za bušenje: - dlijeto 26’’ (660,4 mm) - proširivač 36’’ (914,4 mm) - teška šipka 8 ¼’’ (209,6 mm), 1 kom. - stabilizator 36’’ (660,4 mm) - teške šipke 8 ¼’’ (209,6 mm), 5 kom - teške bušaće šipke 5’’ (127 mm), do vrha vrtaćeg stola
Maksimalno ostvarena mehanička brzina bušenja iznosila je 5-6 m/h, u cilju sprečavanja stvaranja velikih kratera na morskom dnu, te proširenja i kaverni uzduž kanala bušotine promjera 36’’. Bušenje je obavljeno uz otvorenu cirkulaciju na morskom dnu, morskom vodom uz utiskivanje viskoznih čepova isplake, nakon svake zabušene bušaće šipke. Na konačnoj dubini od cca. 96 m ispod morskoga dna napravljena je zamjena s isplakom na bazi morske vode i usljedilo je vađenje bušaćeg alata radi ugradnje pilota. Ugradnja pilota 30’’, odnosno cijevi 30’’x 1’’, kvalitete čelika API 5L X52, s navojnim spojem RL-4 Vetco; gdje je na 1. cijev navarena cementaciona peta; od ukuono 9 cijevi.Dubina ugradnje pilota u bušotinu iznosila je cca. 92m (dakle 4m sigurnosnog razmaka od dna izbušenog kanala bušotine). Zadnja cijev (br.9) ugrađivala se sa specijalnom alatkom (running tool) na teškim bušaćim
50
šipkama , tako da je zadnja cijev imala RL-4 lijevi navoj kao i navedena alatka, te se tako s njome odsjelo na lijevak rukavca (na poziciji od 16,2 m od morskog dna) i odpojilo od zadnje cijevi. Cementacija pilota 30’’. Promjer kanala bušotine je 36’’, te s obzirom na eventualna moguća proširena projektirana je ukupna količina cementne kaše uz dodatak 200% viška za volumen kanala bušotine u morskom dnu: 55,3 m³ (72,9 t) i za prstenasti prostor između rukavca i pilota u visini od 16,2 m: 6,5 m³ (8,5t), s time da se uz točno praćenje povrata cementne kaše na morsko dno, s pomoću ROV-a (podvodne robot kamere) prilagodila količina potiskivanja cementne kaše. Projektirana specifična gustoća cementne kaše je 1,91 kg/l.
Cementacija se izvodila u 2 stupnja: 1. stupanj kroz bušaće šipke i brtveni rukavac (koji ulazi u cementacionu petu), od dna pilota do razine morskog dna, 2. stupanj preko ugrađenih cementacionih linija, odnosno preko naknadno spuštenih cijevi – tubinga 2 3/8’’ za popravak cementacije u prstenasti prostor između pilota i rukavca jednostopa. Tehničko- tehnološka problematika tijekom izvođenja operacije cementacije: - gubici cementne kaše u ugljenim slojevima, - loši vremenski uvjeti za rad s podvodnom robot kamerom, radi praćenja povrata cementne kaše, - problemi s gumama- razdijeljivačima (1. i 2. stupnja cementacije), što je uvjetovalo nekoliko popravaka cementacije 2. stupnja (sve do konačnog povrata cementne kaše preko rukavca).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Nakon iskustva s cementacijom prvog pilota utrošak cementa se kod ostalih pilota smanjio. Pregled utroška cementa: - 1. pilot : 130 t - 2. pilot : 75 t - 3. pilot : 58 t - 4. pilot : 73 t Ukupno : 336 t Nakon svake operacije cementacije pojedinog pilota uzeti su uzorci cementne kaše i poslani na laboratorijsku analizu (ispitivanje čvrstoće cementnog kamena nakon određenog vremenskog perioda), koja je bila zadovoljavajuća.
51
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Montaža priveza za brod ( boat landing ) Nakon završene cementacije pilota pristupilo se rezanju gornjeg dijela jednostopa (priprema za zavarivanje prijelaznog kalema) i rezanje uški koje su služile za dizanje. Barža za opremanje primaknuta je jednostopu i kranskom dizalicom bušaće platforme je dignut s barže privez za brod i vijcima spojen na jednostop. Montaža prijelaznog kalema (međukomad, transition spool) Nakon izrade skele na jednostopu za zavarivanje prijelaznog kalema barža je primaknuta jednostopu i dizalicom je s nje skinut kalem i nakon njegovog postavljanja na jednostop započelo je njihovo spajanje zavarivanjem.Kompletni radovi: tegalj postolja, pozicioniranje bušaće platforme, dizanje i uspravljanje postolja, bušenje, ugradnja i cementacija pilota, montaža priveza za brod i montaža prijelaznog kalema trajali su 31 dan.
Bušenje i ugradnja uvodnih cijevi 20’’ (508 mm) Kao preduvjet izgradnji bušotina bilo je potrebno bušiti i ugraditi uvodne cijevi 20’’ (508 mm) u svrhu prekrivanja površinskih rastresitih slojeva na morskom dnu. S obzirom na mogućnost izrade dvije bušotine na ovom tipu monopod platforme (2 slota), izbušeno je i ugrađene su uvodne cijevi za 2 bušotine: - D1 slot: bušeno do 178 m od vrtaćeg stola/ugrađena uvodna cijev do 165m, - D rezervni slot: bušeno do 183 m od vrtaćeg stola i ugrađena uvodna cijev do 178 m. Primjenjena tehnologija bušenja i cementacije (samo do razine morskog dna) uvodnih cijevi bilo je slična kao i za pilote.
52
Izgradnja bušotine Ivana D1 Nakon ugradnje uvodnih cijevi (D1 i D rezervni slot), pristupilo se izgradnji bušotine Ivana D1 (slot D1; dok je D rezervni slot ostao za mogućnost izgradnje i druge bušotine ukoliko se za to ukaže potreba). Bušotina je izbušena kao koso-usmjerena do dubine od 863 m (uz maksimalni kut inklinacije od 58°) i opremljena za proizvodnju za cca manje od mjesec dana. Montaža paluba (procesni dio) Nakon završene izgradnje bušotine D1, palube s procesnim dijelom dotegljene su baržom Brodospasa iz brodogradilišta Viktor Lenac, montirane na dva klina kalema dizalicom broda MICOPERI 30 i s četiri kutna zavara spojeni s kalemom. Uslijedio je postupak tzv. Hook-up, odnosno priprema platforme za proizvodnju, uz spajanje plinovoda (prethodno položen)prema platformi Ivana E.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Na platformi postoje slijedeće jedinice : - Sustav glave bušotine Iz te jedinice struja plina se šalje pomoću jedne cijevi od 3’’ u jedinicu sustav separatora. - Sustav separatora Obuhvaća jedan proizvodni separator gdje se sadržana tekuća voda odvaja od struje plina. Iza separatora na prigušnom ventilu plin se reducira na 50 bar. - Sustav metanola Mjesto ubrizgavanja metanola je iza prigušnog ventila. Ubrizgavanje metanola je nužno tijekom faze pokretanja jer plin ekspandira, sa statičkog tlaka višeg od protočnog i temperatura opada na neku vrijednost ispod temperature formiranja hidrata (temperatura stvaranja hidrata je 16° C).
Iz jedinice separatora plin se transportira podmorskim plinovodom 6’’ na platformu IVANA E, a od tamo zajedno sa plinom koji dolazi iz platformi IVANA B i IVANA E, plin odlazi na platformu IVANA A. Sustav za odašiljanje čistača Služi za periodičko čišćenje i nadzor podmorskog cjevovoda 6’’ za otpremu plina pomoću čistača (pigging).Sustav se sastoji od otpremne čistačke stanice priključene na otpremni pomorski plinovod prema platformi IVANA E. Sustav za filtraciju tehnološke vode Tekuća faza odvojena od plinske struje i prikupljena na dnu separatora (voda i ugljikovodici) šalje se pod regulacijom razine u jedinicu-Sustav za filtraciju tehnološke vode gdje se prije isporuke na platformu IVANA E pomoću podmorskog cjevovoda 3’’,odvija filtracija u filterima tehnološke vode. Sustav za filtraciju tehnološke vode obrađuje tehnološku vodu radi stjecanja uvjeta kako bi se voda smjela ispustiti u more kroz taložni keson.
- Sustav plamenika za spaljivanje i ispuha Ova jedinica obavlja funkciju plamenika za spaljivanje i oduška.Prikuplja plin i sigurno ga odvodi u atmosferu kada se pojave uvjeti blokade u slučaju nužde, nakon čega slijedi rasterećenje sustava. Jedinica se koristi za neprekidno odušivanje metanolskih para.Proizvodnja plina se odvodi na tu jedinicu kad se zahtijeva funkcija plamenika za spaljivanje radi otklanjanja ostatne vode i krutih čestica te čišćenje bušotinskih cijevi i cjevovoda prije normalnog pogona. Sustav obuhvaća sustav pilot plamena za osiguranje odgovarajućeg zapaljenja plina, koji se napaja plinom niskog tlaka (boce s propanom). - Sustav za odvodnjavanje Prikuplja i prazni oborinsku kanalizaciju i povremeno zauljenu kanalizaciju. - Sustav hidraulike Koristi se za napajanje upravljačke ploče glave bušotine.
53
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu Sistem napaja krugove izvanpovršinskih sigurnosnih ventila prema dnu bušotine kako bi ih održavao otvorenima; u slučaju nužde se zatvaraju.Sastoji se od jednog spremnika ulja, dvije pneumatske pumpe (jedna rezerva drugoj) i jedne ručne pumpe. - Sustav instrumentalnog zraka Koristi se za napajanje pneumatski pogonjene instrumentacije te za osiguranje pomoćnog zraka za procesne jedinice na platformi. Projektiran je za prikupljanje i isporuku suhog zraka za instrumente, ventile i upravljačku ploču. Instrumentalni zrak se osigurava s platforme Ivana E kroz podmorski cjevovod 2’’. Postoje još slijedeće jedinice: Dizalica; Navigacijski sustav; Fotonaponska ploča i sustav blokade u slučaju nužde.
postavljaju ploče upozorenja. Dizalica je ispitana s ispitnim teretom. Na platformi se vrše popravci zaštite od korozije i čišćenje platforme. Nakon pregleda i ispitivanja pojedinih tehnolaških cjelina platforma se pušta u probni rad. Zaključak: Satelitska platforma IVANA D razlikuje se po načinu temeljenja i oslanjanja na morsko dno od ostalih do tada izgrađenih platforma. Platforma je izgrađena u brodogradilištu Viktor Lenac, montirana je i temeljenja upotrebom bušaće jack-up platforme Labin. Gradnjom te platforme steklo se dragocijeno iskustvo u projektiranju, izgradnji i montaži budućih platforma ovakvog tipa na plinskim poljima na Jadranu.
54
Završni radovi, ispitivanja i puštanje platforme u probni rad Tijekom građenja nastoji se u brodogradilištu završiti što više radova jer je kasnije na moru te radove puno teže završiti. Na lokaciji potrebno je završiti sve ono što nije bilo gotovo u brodogradilištu. Spojiti cjevovode platforme s cjevovodima u moru i to: 6’’ otpremni plinovod prema platformi Ivana E; 3’’ cjevovod otpreme tehnološke vode i 2’’ cjevovod dovoda instrumentalnog zraka. Svi zavareni spojevi ispitivaju se radiografijom i po potrebi penetrantima, ultrazvukom i ispitiva se njihova tvrdoća. Na platformi se vrši ispitivanje sigurnosnih ventila i ispitivanje na čvrstoću i nepropusnost cjevovoda i posuda. Cjevovodi se označavaju prstenovima koji označavaju medij u njima i strelicama koje označavaju smjer strujanja tog medija. Na uređaje se postavljaju naljepnice i po platformi se
Zaštita od požara
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Sprinkler instalacija kao element zaštite od požara
Autor: Šime Vokić, dipl.ing.str. Aling projektiranje d.o.o.
55
V. tečaj
TVZ
56
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Automatsko sprinkler-postrojenje projektirano je da otkrije i ugasi požar već u stadiju nastajanja ili da dovede vatru pod nadzor, tako da se može ugasiti drugim sredstvima.
POVIJEST Sprinkler instalacija je veoma stara automatska instalacija za gašenje požara. Na kraju 18 stoljeća i početkom 19. stoljeća javila se potreba za sustavom protupožarne zaštite u zgradama od vitalnog značaja. Jedan od prvih sustava stabilne protupožarne zaštite opisao je arhitekt Benjamin Wyatt, a instalirana je u kazalištu ROYAL (THEATRE ROYAL,DRURY LANE) 1812 godine. U Sjedinjenim Američkim Državama takav sustav se prvi puta upotrijebio 1852 godine za zaštitu krovova u tekstilnoj industriji. To su sve bili sustavi tipa drencher.
57
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Deset godina kasnije g.Hennry S.Parmelee iz Connecticuta instalirao je sprinkler zaštitu u tvornici klavira 1871 u Chicago-u. A prvi sprinkler sustav, tzv. "PARMELEE" sustav priznat od osiguravajućih društava, instaliran je u tvornici gume u Edinburgu u Velikoj Britaniji 1881. U ovim našim krajevima, prvi sprinkler uređaj instaliran je 1898. godine u tekstilnoj industriji u Dugoj Resi, kraj Karlovca. Sve do 1940.-tih pa i 1950.-tih godina sprinkleri se uvode isključivo da bi zaštitili zgrade, naročito skladišta i tvornice. Glavna pobuda uvođenju tog sustava jest, da je kroz smanjenu premiju osiguranja isplativ u nekoliko godina. Nakon niza požara sa znatnim ljudskim žrtvama (Noćni klub u Bostonu 1942.god. - 492 mrtva, Hotel u Čikagu 1946.god. - 61 mrtav ili Hotel u Atlanti 1946.god. - 119 mrtvih) vatrogasci i graditelji traže načina i za poboljšanje sigurnosti osoblja u zgradama. Odmah je ustanovljeno da su podaci o sačuvanim životima u tvornicama i drugim zgradama koje su imale sprinkler neusporedivo bolji od onih za slične zgrade bez sprinklera.
GDJE I KADA TREBAMO SPRINKLER U propisima se u posljednje dvije dekade (NFPA 101) sve više zahtjeva sprinkler radi sigurnosti osoblja, naročito ako je nemoguća brza evakuacija ili je velika opasnost radi sadržaja u zgradi. Ako ne bi bilo dovoljno samo poštivanje standarda, jer on ne može biti precizan baš za svaki slučaj, postavljaju se u pojedinim državama pa i gradovima dodatni posebni zahtjevi. Negdje se određuje da sprinkler mora imati svaka nova zgrada viša od 15m (USA, Zap.Virginija), negdje nova zgrada s površinom većom od 100 m2 (USA, Ilinois) s izuzećem stambenih kuća za jednu obitelj, a ponegdje se traži sprinkler i u takvim domovima (USA, NewYork). Pojedine administracije propisuju da se sprinkleri moraju ugraditi i u neke postojeće zgrade. Obično je riječ o visokim poslovnim zgradama, hotelima, domovima za njegu (starački, dječji, bolnice), podzemnim garažama, zgrade s otežanim pristupom za vatrogasno vozilo, dakle o zgradama gdje već sama namjena govori o sporosti evakuacije. Primjerice u Japanu, za zaštitu osoblja zahtijeva se sprinkler za određene tipove zgrada, bez obzira da li su nove ili stare.
58
PROPISI KOJI OBRAĐUJU SPRINKLER INSTALACIJE Kod nas su opće poznate i prihvaćene smjernice za projektiranje i montažu sprinkler instalacija, VdS, koji je doživio 1987. godine novo izdanje koje je u međuvremenu dopunjeno nekoliko puta (1997. i 1998.), a posljednji put 2001. godine.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Također su je potpuno ravnopravno s VdS propisima primjenjivao NFPA 13 (National Fire Protection Associatin) standard za sprinkler sustave, koji je u SAD objavljen još 1896.godine i do danas je doživio preko šezdeset dopunjenih ili izmijenjenih izdanja. Godine 2000 pojavljuje se nacrt tj. prijedlog novih smjernica pod nazivom : VdS CEA 4001 : 2000 – 04 (nacrt) , koje trebaju postati zajedničke europske smjernice. CEA – smjernice izrađene su od grupe eksperata GEI 4 Sekcije za zaštitu od požara CEA (Comité Européen des Assurances) u suradnji sa ekspertima EUROFEU (Europski savez proizvođača opreme za zaštitu od požara i sigurnosne opreme vozila za borbu protiv požara). Savezni članovi CEA trebaju ove smjernice objaviti u pojedinim zemljama kao europske smjernice. Od 01.01.2003. godine u Europi su u primjeni smjernice VdS CEA 4001 – S : 2001 – 06 , dopunjene smjernice VdS CEA 4001 : 2005 – 09 (02) i na kraju 2007 godine izašla je zadnja dopuna: VdS CEA 4001-S1 : 2007-07 (03). Paralelno je Europski komitet za standardizaciju objavio novu normu za sprinkler instalacije pod nazivom EN 12845. U lipnju 2008. Republika Hrvatska objavila je svoju normu za sprinkler sustave HRN - EN 12845. Hrvatska norma koja je zapravo preuzeta europska, je gotovo sa 90 % teksta ista ili slična smjernicama VdS CEA 4001 . Sve ove smjernice obuhvaćaju klasifikaciju opasnosti, način opskrbe vodom, komponente koje treba upotrijebiti, ugradnju i ispitivanje postrojenja, kao i održavanje i proširenje postojećeg postrojenja. Na zgrade i odvajanja stavljaju se zahtjevi, koji su potrebni za uredno funkcioniranje sprinkler – postrojenja prema ovim smjernicama.
59
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
RAD I DJELOTVORNOST SPRINKLER SUSTAVA Automatsko polijevanje opožarenog mjesta nastupa tako, da se pojedine mlaznice, montirane na cijevnoj mreži, koja je pod tlakom vode, aktiviraju, kada ih požar zagrije na temperaturu prorade, i u tom trenutku preko mlaznice dolazi do polijevanja vodom mjesta površine koja gori. Znači da se ne polijeva čitav prostor, već samo mjesto gdje postoji požar i iznad kojega se je sprinkler mlaznica zagrijala na temperaturu aktiviranja. Sprinkler instalacija automatski započne djelovati na mjestu nastanka požara, pa tako sprječava da požar iz još nedetektirane faze preraste u opasan požar, a istovremeno dobivamo i alarm. Automatsko sprinkler postrojenje prilikom aktivacije:
gasi ili uspori razvoj vatre
umanji razvoj topline i dima
ohladi prostor oko izvora požara
Sprinkler instalacijom požar bude pogašen dok je još malen, a u većini slučajeva to se postiže aktiviranjem jedne do četri mlaznice mlaznice.
60
SPRINKLER MLAZNICE Prvu sprinkler mlaznicu izradio je 1864 u Londonu major A.Stewart Harrison.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Sprinkler mlaznice se aktiviraju, kada ih požar zagrije na temperaturu prorade (aktiviranja), tada se rastopi legura, na starim tipovima sprinkler mlaznica, ili pukne staklena ampula napunjena posebnom tekućinom, kod novijih tipova sprinkler mlaznica, i u tom trenutku dolazi do polijevanja vodom. Temperature prorade su obično 68qC, ali postoje i druge temperature aktiviranja. kao na pr. 79qC, 93qC, 141qC i 182qC. Treba odabrati sprinklere sa nazivnim temperaturama aktiviranja koji su blizu, ali ne manje od 30°C iznad najviše očekivane temperature okoline. Pod normalnim uvjetima u mjerenim klimatskim zonama svrsishodna je nazivna temperatura otvaranja 68°C do 74°C. Naročitu pažnju treba posvetiti nazivnoj temperaturi otvaranja sprinklera, koji se nalaze u blizini peći za sušenje, grijanja ili ostalih uređaja koji zrače toplinu.
61
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Boja kod staklene Nazivna bačvice temperatura otvaranja u °C Narančasto 57 Crveno 68 Žuto 79 Zeleno 93-100 Plavo 121-141 Ljubičasto 163-182 Crno 204-260
Boja kod Nazivna topljivog lema temperatura otvaranja u °C Bez 57 – 77 Bijelo 80-107 Plavo 121-149 Crveno 163-191 Zeleno 204-246 Narančasto 260-302 Crno 320-334
Tablica 1: Označavanje bojom
Zahvaljujući napretku tehnologije, sprinkler mlaznice i sami sustav, izgleda bolje nego ikada, pa ga se uopće ne može primjetiti u nekim novim građevinama (npr. Avenue Mall Zagreb). Mlaznice mogu biti ugrađene u strop i zid, pa se skoro ne vide, sve dok ne prorade, a proizvodnja raznih estetskih rozeta, i proizvodnja sprinkler mlaznica u raznim bojama i veličinama još povećava interijerske mogućnosti.
62
Vjerojatnost da će sprinkler mlaznica proraditi zbog greške u proizvodnji je godišnje jedna na 16.000.000 mlaznica u pogonu (podaci Factory Mutual Reserch). Naravno da to vrijedi za sprinkler mlaznice, koji imaju svjetski priznate ateste kvalitete, kao što su FM ili VdS ili UL atesti. Svi veliki svjetski proizvođači sprinkler mlaznica imaju atest barem jednog od ta tri nabrojena.
SVRSTAVANJE U KLASE OPASNOSTI OD POŽARA I PRORAČUN Za dimenzioniranje sprinkler – postrojenja mora se prije početka planiranja utvrditi klasa opasnosti od požara.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Zgrade i područja koja se štite sprinkler – postrojenjima svrstavaju se u klase male (LH), srednje (OH) i velike (HH) opasnosti od požara (proizvodni rizici (HHP) i rizici skladištenja (HHS)) Izvori vode moraju dati određenu količinu vode u jedinici vremena uz potreban tlak koji se određuje pomoću hidrauličkog proračuna cjevovoda. Pad tlaka u cjevovodu računa se po formuli Hazen-Williams-a, kako slijedi: P = 6,05 x 105 x Q1,85 x C-1,85 x d-4,87 x l P
–
pad tlaka
Q
–
protok vode (l/min)
C
–
konstanta za vrstu i stanje cijevi
D
–
unutarnji promjer cijevi (mm)
l
–
dužina dijela cjevovoda sa kojim se računa
Ova dužina se sastoji od dužine ravnog dijela cjevovoda i od ekvivalentnih dužina cjevovoda za armature i cijevne spojeve, zbrojenih svih zajedno
63
V. tečaj
TVZ
64
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Kod hidraulički proračunatih mreža cjevovoda moraju se navesti detaljne informacije sa detaljnim pojedinačnim proračunima i to ili na specijalno za to izrađenim listovima ili kao ispis iz računala, a to su:
a)
ime programa i broj verzije, ako postoji
b)
datum radnog lista ili ispisa
c)
stvarni unutarnji promjer svih cijevi koje se pojavljuju u proračunu
d)
za svaku plohu djelovanja 1.
oznaka plohe
2.
klasa opasnosti od požara
3.
projektno polijevanje vodom u mm/min
4.
pretpostavljena maksimalna ploha djelovanja
5.
broj sprinklera unutar plohe djelovanja
6.
nazivni promjer sprinklera u mm
7.
maksimalna zaštitan ploha po sprinkleru u m2
8.
proizvodni crteži u mjerilu, koji prikazuju slijedeće:
9.
plan čvorova ili referenci cijevi, u kojem su označene cijevi, spojni komadi, sprinkleri i fitinzi, koji su potrebni za hidraulički proračun položaj hidraulički najnepovoljnijih ploha djelovanja položaj hidraulički najpovoljnijih ploha djelovanja
VRSTA SPRINKLER POSTROJENJA Ovisno o temperaturi i vrsti prostora u kojem je instaliran sprinkler sustav razlikujemo:
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1. MOKRA POSTROJENJA Mokra postrojenja stalno su napunjena vodom pod tlakom. Treba ih instalirati samo kod rizika bez opasnosti mraza i tamo, gdje temperatura okoline ne prelazi 95°C. Kod mreža u petlji i rasporeda sa prstenastim cjevovodima moraju s koristiti mokra postrojenja.
2. SUHA POSTROJENJA Suha postrojenja su normalno iza suhog alarmnog ventila napunjena zrakom ili inertnim plinom pod tlakom. Prije suhog alarmnog ventila stoji voda pod tlakom.
Treba predvidjeti stalnu opskrbu za zrak / inertni plin za održavanje tlaka u mreži cjevovoda. Postrojenje treba stalno održavati u području tlaka preporučenom po proizvođaču alarmnog ventila. Suha postrojenja smiju se instalirati samo tamo gdje postoji opasnost mraza, tj. gdje temperature mogu pasti ispod 5°C, ili temperatura može preći 95°C, npr. u pećima za sušenje. Kod suhog postrojenja, cijevna mreža u petlji i raspored sa prstenastim cjevovodima se nesmije koristiti, jer se u praksi pokazalo da tada vrijeme dolaska vode na požarno mjesto je predugo (voda kruži cjevovodima, a ne ide na aktiviranu mlaznicu).
65
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
3. MOKRO-SUHA POSTROJENJA Mokro-suha postrojenja sadrže makro-suhi alarmni ventil ili kombinaciju mokrog alarmnog ventila i suhog alarmnog ventila. U toku zime je postrojenje iz mokro-suhog alarmnog ventila odnosno suhog alarmnog ventila napunjeno zrakom ili inertnim plinom pod tlakom, a ostatak postrojenja pred alarmnim ventilom vodom pod tlakom. U ostala godišnja doba postrojenje je uključeno kao mokro.
66
4. PREDUPRAVLJANA POSTROJENJA Kod predupravljanih postrojenja radi se o suhom postrojenju kod kojega se stanica alarmnog ventila aktivira uređajem za dojavu požara, a ne otvaranjem sprinklera. Ukoliko dođe do ispada uređaja za dojavu požara, mora preupravljani uređaj raditi kao suho postrojenje.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Predupravljana postrojenja treba instalirati samo u područjima u kojima bi zbog nepažnjom prouzročenog izlaženja vode mogla nastati velika šteta.
5. TANDEM – SUHA I MOKRA POSTROJENJA Tandem suha postrojenja i tandema-mokro-suha postrojenja su po veličini postrojenja ograničena postrojenja i primjenjuju se samo kao proširenja normalnih mokrih postrojenja.
67
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
OPSKRBA VODOM I OPSKRBA ENERGIJOM Opskrba vodom mora biti u stanju automatski ispuniti za postrojenje potrebne uvjete tlaka protoka. Izvori vode kod sprinkler uređaja ovise o vrsti štićenog prostora, o vrsti robe koja se štiti (klasi opasnosti i vremenu gašenja) kao i o veličini sprinkler instalacije (o broju sprinkler mlaznica). Izvori vode se dijele na iscrpne i neiscrpne, a čine ih tlačni spremnici zrak-voda, visinski spremnici, vodovodne mreže, sustavi pumpi povezani s preljevnim i akumulacionim bazenima itd. Sa izuzetkom tlačnog spremnika vode, mora svaka opskrba vodom imati minimalni kapacitet za slijedeća minimalna vremena djelovanja: LH
30 min
OH
60 min
HHP
90 min
HHS
90 min
Obično se kombiniraju dva ili više izvora vode tako da bi se postigla višestruka sigurnost u dobavi vode.
68
Potrošnja vode računa se u skladu s parametrima zadanim u propisima Tu su predviđeni veliki faktori sigurnosti, jer u praksi je potrošnja vode kod aktiviranja sprinklera bitno manja, što dokazuje svjetska statistika o broju aktiviranih sprinkler mlaznica koje su uspješno ugasile požar. U najvećem broju slučajeva uspješnog gašenja požara, u oko 75% slučajeva požar je ugasilo jedna do četiri aktivirane sprinkler mlaznice što znači potrošnja cca od 150 do 600 lit/minuti ili od 2,5 do 10 litara u sekundi. To je vrijedan podatak ako se uspoređuje šteta zbog polijevanja vodom, sa štetom od vatre, koja je mala baš zahvaljujući efikasnosti sprinklera.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Za opskrbu pumpnog sustava energijom u obzir dolazi:
gradska električna mreža
vlastiti strujni agregat
diesel motor
strujni agregat u nuždi
Dovod do priključnog ormara pumpi mora se koristiti samo za napajanje sprinkler-pumpi i mora biti odvojen od svih ostalih priključaka. Električni priključci na glavnom razvodniku struje moraju se izvesti tako da se napajanje strujom priključnog ormara pumpe ne isključi, kada se drugi potrošači odvoje. Kod više izvora energijom mora biti osigurano da se u slučaju požara, zbog smetnji ili ispada jednog izvora pumpni sustav automatski prespoji na drugi izvor.
NADZOR ISPRAVNOSTI RADA SPRINKLER SUSTAVA Ventili i protok vode nadziru se električkim sustavom (najčešće nadzor otvorenosti svih ventila pomoću mikrosklopki povezanih na kontrolnu sprinkler centralu) i tako osiguravamo pouzdanost i djelotvornost. Takav nadzor je, za sustave većih i važnijih objekata i prostora s većom požarnom opasnosti, propisan standardima, a može se primijeniti i kod malih instalacija, jer bitno ne povećava investiciju.
69
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
SIGURNOSTI LJUDI U ZGRADAMA KOJE SU ČITAVE OPREMLJENE SPRINKLEROM I POUZDANOST SUSTAVA Smrtnost od požara ili eksplozija u takvim zgradama nikada nije velika, već je riječ o pojedinačnim žrtvama koje se nađu baš na izvoru požara. Prema jednoj analizi (statistika NFPA 1971 - 1975) godišnje je u SAD smrtno stradalo 20 osoba u sprinklerom potpuno pokrivenim zgradama, a 8000 osoba poginulo je u požarima zgrada bez sprinklera. Pa i od stradalih u zgradama sa sprinklerom, prema gore spomenutoj analizi, oko 70% je stradalo zbog eksplozija i skoro 20% zbog nastanka požara u dijelu zgrade bez sprinklera. Sve značajke protupožarne zaštite moramo promatrati s faktorom pouzdanosti. Protupožarni zidovi i protupožarna okna mogu popustiti zbog instalaterskih otvora ili naknadnih promjena u izvođenju. Izlazna vrata mogu biti zakrčena ili zaključana itd. Od poznatih sredstava borbe protiv požara sprinkler sustav je najpouzdaniji. Tako podaci svjetske statistike govore, da je od ukupnog broja ugašenih ili lokaliziranih požara, pomoću sprinklera ugašeno:
70
AUSTRALIJA I N.ZELAND (1886.-1968.)
99,76%
NFPA statistika (1925.-1969.)
96,2%
CENTAR NEW YORK-a (neboderi) (1969.-1978.)
98,4%
ENERGETSKI POGONI SAD (1952.-1980.)
98,2%
CIJENA UVOĐENJA SPRINKLERA To je najčešće pitanje, koje se postavlja prije ugradnje sprinklera.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Cijena ovisi o namjeni i načinu građenja (izvedbi) zgrade, izvoru vode (izdašnosti gradskog vodovoda) te stupnju ugroženosti za osoblje. U novogradnjama sustav može okvirno koštati oko 90 Kn/m2, što je primjerice cijena boljeg tapisona po metru kvadratnom. Naravno da cijena ovisi o izvoru vode koji može u dijelu grada biti dobar a u drugom dijelu treba izvor vode rješavati pomoću akumulacijskog bazena i pumpi, što povećava cijenu koštanja instalacije. Uvođenje sprinklera u postojeću zgradu će biti ponekad nešto skuplje, jer treba očekivati otežanu montažu i moguća druga iznenađenja, ali povećanje ne bi smjelo prelaziti 50% u odnosu na sustav u novogradnji. Protuteža cijeni sprinkler sustava jesu popusti (bonusi) u plaćanju osiguranja, s obzirom da većina osiguravajućih kuća priznaje bonus kod plaćanju osiguranja, ako je ugrađena sprinkler instalacija i do 20%. Drugo su indirektne uštede, zbog olakšice u projektiranju i građenju. Svi ozbiljniji standardi priznaju poboljšanu zaštitu koju pruža sprinkler, pa dopuštaju manju vatrootpornost konstrukcije, manje protupožarnih vrata, dulje evakuacione puteve do izlaza, te veće i više zgrade.
71
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
ZAKLJUČAK U svijetu je trend sve češće ugradnja sprinkler sustava u visokim zgradama, javnim objektima kao što su škole, bolnice, tuneli, a u Americi od 2011. godine obavezna ugradnja sprinkler sustava u novosagrađenim privatnim kućama. Dok u Hvatskoj je upotreba sprinkler sustava "ograničena" na garaže i robne kuće.
Kada se uspoređuje šteta zbog polijevanja vodom iz sprinklera i štete od vatre koja je mala, sa štetom koju naprave vatrogasci svojim poljevanjem i sama šteta od vatre koja je u ovom slučaju veća, jer se požar do reakcije vatrogasaca proširio na veću površinu djelovanja, dolazi se do podataka da su štete sa sprinklerom i do 10-tak puta manje. A kada se govori o uštedi na ljudskom životu koji nije izgubljen u požaru, onda cijena sprinkler sustava je zanemariva.
72
LITERATURA
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1. Milosh T. Puchovsky: "AUTOMATIC SPRINKLER SYSTEMS HANDBOOK" 2. VdS CEA 4001-S1 : 2007-07 (03)-Smjernice za Sprinkler postrojenja 3. HRN - EN 12845 – Protu požarni sustavi – Automatski sustavi za prskanje (sprinkler sustavi) – projektiranje, ugradnja i održavanje 4. www.sprinklerworld.org 5. www.eurosprinkler.org 6. www.minimax.de
73
V. tečaj
TVZ
74
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Energetska postrojenja i okoliš
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Analiza procesa pripreme zraka primjenom sustava povrata energije iz istrošenog-otpadnog zraka
Autori: prof.dr.sc. Petar Donjerkovic, dipl.ing.stroj ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu mr.sc. Ivan Cetinić, dipl. ing. stroj profesor visoke škole, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Sveučilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet Zdenko Vašatko, dipl. ing. stroj. ovlašteni inženjer;, ZN/TO 541, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada TROX d.o.o. Zagreb
75
V. tečaj
TVZ
76
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Korištenje topline otpadnog zraka u sustavima ventilacije i klimatizacije je prije svega zhtjev gospodarenja energijom (cijena energije), zahtjev vremena i razvoja tehnike, kao i zahtjev očuvanja okoliša. Toplina sadržana u otpadnom zraku ventilacijskih i uređaja klimatizacije (i u industriji općenito) služi za predgrijavanje, odnosno pothlađivanje vanjskog zraka u procesu pripreme zraka. Za ovo načelo povrata energije možemo reći da je jednostavno i povoljno, jer se proces odvija u istom sustavu i u istom vremenu. Kod industrijskih procesa, kod kojih je obično temperatura otpadnog zraka znatno viših temperatura, dobivena toplina iz otpadnog zraka ili plinova industrijskih procesa može se koristiti u druge svrhe izvan samog procesa. U razvijenim zemljama Europe i svijeta pridaje se tim procesima velika važnost. Napomenimo, da je samo u posljednjih 20 godina 20. stoljeća, otkako su se na sustavima kondicioniranja zraka počeli primjenjivati sustavi za povrat energije na instaliranim sustavima povrata energije, dobile snage od preko 20000 MW što odgovara uštedi zemnog plina od cca. 3,5·106 tona**. Taj podatak dostatno jasno ukazuje na rezerve toplinske energije u otpadnom zraku spomenutih sustava i potiče inicijativna razmišljanja i razvoj uređaja za povrat energije općenito, i iz drugih procesa u industriji, a time djelotvorno potiče očuvanje čovjekova okoliša.
**
Makar je ovaj podatak uzet iz literature, ukazujemo na jednostranost prikazivanja, jer kod toga nije uzeta u obzir urošena energija, investicijska ulaganja i druga ulaganja u proizvodnji uređaja za povrat energije
77
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
NAČELA POVRATA ENERGIJE IZ OTPADNOG ZRAKA U sustavima ventilacije i klimatizacije se primjenjuju dva temeljna načela povrata energije iz otpadnog zraka i to: 1. Povrat osjetne topline iz otpadnog zraka rekuperatori topline 2. Povrat osjetne i latentne topline (povrat topline i tvari) iz otpadnog zraka regeneratori topline Općenito, rješenja uređaja za povrat energije iz otpadnog zraka u sustavima ventilacije i klimatizacije prikazana su na sl.1. Naša razmatranja će se ograničiti na nekoliko sustava kako to slijedi.
Sl. 1 Pregled raznih načina rekuperacije i regeneracije topline, V - vanjski zrak; O – otpadni zrak
78
Ovisno radi li se o sustavu ventilacije ili sustavu klimatizacije procesom mješanja dviju zračnih struja možemo ostvariti prethodno navedene procese rekuperacije odnosno regeneracije (vidi sl.2).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Primjena ovog načela povrata energije nije uvijek primjenjiva, npr. čisti prostori, laboratoriji i slični prostori u kojima se razvijaju štetni plinovi i pare i kod kojih nije dopustivo iz mikrohigijenskih razloga koristiti otpadni zrak procesom mješanja.
h
P
P
hP
M
% = 100
M
hM
V hV
xV
xM
xP
x
Sl. 2a Povrat topline i tvari procesom mješanja – zimsko razdoblje;
79
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
h
V
1
P
hV
M
M
% = 100
P hM
hP
xP
xM
xV
x
Sl. 2b Povrat topline i tvari procesom mješanja – ljetno razdoblje Stupanj povrata energije procesom mješanja
)M
hM hV hP hV
Položaj točke mješanja je određen omjerom miješanja zračnih struja koji je određen ukupnom količinom sustava i minimalnom količinom svježeg zraka sa određenim mikrohigijenskim zahtjevom obzirom na tehnološku namjenu prostora.
80
OPIS I FUNKCIJA REKUPERATORA Rekuperatorska jedinica se sastoji od dva izmjenjivača topline koji su međusobno povezani u zatvoreni sustav s cirkulacijskom crpkom (sl.3.) ili izvedbom pločastog izmjenjivača (sl.1. primjer 5.). Jedan izmjenjivač se nalazi u struji otpadnog zraka, a drugi u struji vanjskog svježeg zraka. Izmjenjivač u struji otpadnog zraka u zimskom razdoblju djeluje kao hladnjak s izlučivanjem vlage (regenerativni prijenos topline), a izmjenjivač u struji svježeg zraka djeluje kao rekuperatorski grijač. U ljetnom razdoblju izmjenjivač u struji otpadnog zraka djeluje kao grijač, a izmjenjivač u struji svježeg zraka djeluje kao hladnjak, a povrat energije je rekuperativnog načela.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Sl. 3. Rekuperator s posrednim medijem Kao posrednik za izmjenu topline, kako u zimskom tako i u ljetnom razdoblju, koristi se smjesa etilenglikol-voda, koja cirkulira kroz izmjenjivače. Smjesa etilenglikola-vode rabi se radi zaštite sustava od smrzavanja u zimskom razdoblju. Za djelotvoran prijenos topline na izmjenjivačkim površinama važna je jednolika razdioba zraka preko cjelokupne nastrujane površine izmjenjivača. Osim toga, potrebito je osigurati površine izmjenjivača od onečišćenja ugradnjom odgovarajućih zračnih filtara, radi očuvanja trajnih uvjeta izmjene topline. Ugradnjom filtara odgovarajuće klase osigurana je i zaštita sustava od začepljenja.
81
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
h
P
P
V*
% = 100
P*
h P*
V*
hP
P*
T
hO
hV *
hV
V xV
=
hR
x V*
V
xP* xP
Sl. 3a Prikaz procesa povrata topline -zimsko razdoblje;
82
x
V
h P*
V
P* V*
= 100
V*
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
%
hV *
P
hV
hR hP
P
h P* T
hO
xP
=
xP*
xV
=
x V*
x
Sl. 3b Prikaz procesa povrata topline – ljetno razdoblje
83
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
OPIS I FUNKCIJA REGENERATORA
U primjeni nailazimo na različite tipove regeneratora, Po načelu rada dijele se na: 1. sorpcijske* regeneratore 2. kondenzacijske regeneratore SORPCIJSKI ROTACIJSKI REGENERATOR Tehničke izvedbe rotacijskih regeneratora topline omogućuju izmjenu ukupne topline iz otpadnog zraka (osjetne i latentne – sorpcijski uređaji), i regeneratori koji omogućuju povrat samo senzibilne topline iz otpadnog zraka. Na sl.4. je prikazana izvedba sorpcijskog regeneratora. Regenerator se sastoji od kučišta, rotora i pogona rotora.
Sl. .4. Prikaz ugradnje regeneratora
*
Pojam sorpcija je zajednički naziv za procese adsorpcije i apsorpcije. Pod pojmom adsorpcije podrazumijeva se prijelaz plinovite ili parne faze u krutu fazu, dok se pod apsorpcijom podrazumijeva prijelaz plinovite ili parne faze u tekuću fazu.
84
Rotor je sa strane ulaza svježeg zraka u regenerator podijeljen na tri dijela A1, B1 i C1, te na strani izlaza svježeg zraka također na tri dijela A, B i C. Kroz dio A1 i A struji svježi zrak, a kroz dio B1 i B otpadni zrak i to protustrujno s obzirom na smjer strujanja svjžeg zraka. Dio C je s ulazne strane pregradom po promjeru podijeljen na dva jednaka dijela, a s izlazne strane ima zatvoren kanal presjeka u obliku slova „U“. U donju polovicu slova „U“ struji svježi zrak, skreće za 180°, ulazi u cjevčice saća ispunjene otpadnim zrakom te istiskuje otpadni zrak u struju otpadnog zraka. Glavna struja otpadnog zraka svojim usisnim djelovanjem poboljšava odvođenje otpadnog zraka tako da otpadni zrak ne ulazi u struju svježeg zraka.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Rotor je ispunjen saćasto izrađenim materijalom koji je higroskopan. Struktura otvora ispune omogućuje laminarno strujanje zraka. Npr., u zimskom razdoblju struji opadni zrak kroz presjek kanala dio B, predaje toplinu i vlagu higroskopnoj ispuni rotora te kroz presjek B1 odlazi u atmosferu. Pritom se odvija proces prijelaza topline i tvari (vlage) koji ovisi o brzini okretanja rotora i brzini strujanja zraka. Laminarno strujanje kroz cjevčice (saća) ispune sprječava taloženje nečistoće na stjenke cjevčica. Vanjski zrak struji kroz presjek A1 u suprotnom smjeru, preuzima toplinu i vlagu od ispune rotora i struji dalje u klima-jedinicu. U zimskom razdoblju je parcijalni tlak vodene pare otpadnog zraka viši od parcijalnog tlaka vodene pare ispune, pa će para prelaziti od otpadnog zraka na ispunu rotora. Okretanjem rotora prelazi ovlažena ispuna u struju svježeg zraka. Parcijalni tlak vodene pare svježeg zraka je niži od parcijalnog tlaka vodene pare ispune, pa vlaga prelazi s ispune u struju svježeg zraka. Regenerator ima vrlo dobra svojstva prijelaza topline, pa je izlazni vanjski zrak na izlaznom presjeku regeneratora nejednoliko zagrijan, tj. u struji postoje slojevi zraka s različitom temperaturom. Zbog toga treba poduzeti mjere za dobro miješanje struje vanjskog zraka npr. ugradnjom ventilatora iza područja izmjene topline (vidi sl.4). Sorpcijski regenerator ima vrlo dobra sorpcijska svojstva u svim godišnjim razdobljima i preuzima latentnu (s odgovarajućim povećanjem apsolutne vlažnosti) i osjetnu toplinu s jednako visokim stupnjem povrata topline i vlage. Maksimalni koeficijenti iskorištenja su 70-90% pri proračunskim uvjetima vanjske okoline. Primjenjuju se kod postrojenja potpune klimatizacije s grijanjem, ovlaživanjem i hlađenjem u građevinama kao što su npr. poslovne zgrade, bolnice i sl.
85
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
KONDENZACIJSKI ROTACIJSKI REGENERATOR Kondenzacijski rotacijski regenerator se konstrukcijski ne razlikuje od konstrukcije sorpcijskog rotacijskog regeneratora topline. Za razliku od sorpcijskog regeneratora na ovom sustavu povrat topline se ne zasniva na sorpcijskom učinku, jer su površine izmjenjivača drukčije strukture i građe. Na metalnim lamelnim izmjenjivačkim površinama dolazi do kondenzacije vlage iz otpadnog zraka koji se prirodno slijeva niz površinu, a izmjena topline nastaje poradi razlika temperatura. Kondenzacijski rotacijski regeneratori primjenjuju se za povrat osjetne topline, a djelomično i latentne topline. Preuzimanje latentne topline je od sekundarnog značenja. Tek kada se otpadni zrak unutar rotora ohladi do rosišne temperature, dolazi do kondenzacije vodene pare iz otpadnog zraka. Nastrujavanjem svježeg zraka preko navlažene površine ta voda ishlapljuje u struju svježeg zraka. Ovo načelo povrata topline osigurava samo dio povrata latentne topline poradi procesa ishlapljivanja orošenih površina. U praksi se kondenzacijski regeneratori ugrađuju tamo gdje nije bitan povrat vlage. Stoga se primjenjuje u ventilacijskim postrojenjima bez ovlaživanja i hlađenja. Regeneratori se mogu ugrađivati u horizontalnom ili vertikalnom položaju. Pogon se može voditi s konstantnim ili promjenjivim brojem okretaja.
86
DEFINIRANJE KOEFICIJENTA POVRATA TOPLINE I TVARI UREĐAJA ZA POVRAT TOPLINE IZ OTPADNOG ZRAKA
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Koeficijenti povrata topline i tvari su važni kriteriji za ocjenu učinka procesa povrata topline i tvari. Definiraju se kao omjer promjene stanja zraka na rekuperatoru odnosno regeneratoru i maksimalno moguće promjene stanja (samo teorijski) zraka. Prema VDI* 2071 definira se koeficijent povrata topline na strani svježeg zraka izrazom
)-
-2 -1 100>%@ , -3 -1
a koeficijent povrata vlage svježeg zraka izrazom
)x
x 2 x1 100>%@ , x3 x1
)h
h2 h1 100>%@, h3 h1
gdje je:
-
- temperatura, °C
h - entalpija, kJ/kg x - apsolutni sadržaj vlage, g/kg 1 - stanje svježeg zraka na ulazu 2 - stanje svježeg zraka na izlazu 3 - stanje otpadnog zraka na ulazu 4 - stanje otpadnog zraka na izlazu iz regeneratora odnosno rekuperatora Stanja zraka vidi na prikazima procesa u h-x dijagramu u točki 1.5. (Sl. 5a i 5b) i 1.6. (Sl. 6a i 6b)
*
VDI – udruženje njemačkih inženjera (njem. Verein Deutscher Ingenieure)
87
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
REGULACIJA UČINKA REKUPERATORA S PROCESOM MIJEŠANJA Regulacija učinka rekuperatora u čijem krugu cirkulira etilenglikol-voda je u funkciji temperature vanjskog svježeg zraka koju prati temperaturni osjetnik T1, te preko regulatora upravlja radom cirulacijske crpke (ON-OFF). Kada temperatura svježeg zraka poprimi vrijednost temperature točke miješanja
-M
moduliraju se regulacijske zaklopke i mijenja omjer svježeg
zraka od higijenski propisanog minimuma do 100%, radi gospodarenja potrošnjom energije. Temperaturni osjetnik T2 ima zadaću zaštite nizvodnog dijela uređaja od smrzavanja. Prikaz procesa za zimsko i ljetno razdoblje dan je u h-x dijagramima na sl. 5a i 5b.
Sl. 5. Regulacija učinka rekuperatora s naknadnim miješanjem
88
h 3
=
3
P
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
M % = 100
h4
2
h3
4
hM
T
hO
s
h2
I mi n
h1
1 x1
hR
1
xM
=
V
x 4 x3
x
Sl. 5a Prikaz procesa povrata topline u h-x dijagramu - zimsko razdoblje
89
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1
h
V
M
2
M
% = 100
2
h2
=
=
4
4
P
1
3
h1
hR h3
3
h4 I min
s
hO
x3
=
x4
xM
hM
T
x1
=
x2
Sl. 5b Prikaz procesa povrata topline u h-x dijagramu - ljetno razdoblje
ΔhOT – toplina iz otpadnog zraka ΔhR – toplina dobivena procesom povrata topline ΔhM – toplina dobivena procesom miješanja
90
x
REGULACIJA UČINKA REGENERATORA REGULACIJA UČINKA ROTACIJSKOGA KONDENZACIJSKOG
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
REGENERATORA S PROCESOM MIJEŠANJA
Regulacija učinka kondenzacijskog regeneratora vrši se putem temperaturnog osjetnika T2 u ovisnosti o vanjskoj temperaturi T1. Dakle promjena učinka regeneratora u izravnoj je zavisnosti o vanjskom stanju zraka, a regulira se promjenom broja okretaja (vidi sl.7a). Omjer miješanja određen je za zimsko i ljetno razdoblje higijenskim minimumom svježeg zraka prema namjeni prostora i ostaje stalan, sve dok stanje vanjskog zraka ne postigne stanje točke miješanja s entalpijom određene minimalnim omjerom miješanja struja svježeg i recirkulacijskog zraka, kako za zimsko tako i za ljetno razdoblje. Dalje se prema željenom komforu modulira omjer struja zraka u ovisnosti o vanjskoj temperaturi, modulirajući zaklopke svježeg, recirkulacijskog i otpadnog zraka. Kada vanjsko stanje zraka postigne gore navedeno stanje, rotirajući regenerator postavlja se u pogon s minimalnim brojem okretaja radi samočišćenja (radi spriječavanja taloženja nečistoća na izmjenjivačkoj površini). Prikaz procesa za zimsko i ljetno razdoblje dan je u h-x dijagramima na sl. 6a i 6b.
91
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Sl. 6. Regulacija učinka kondenzacijskog regeneratora s naknadnim miješanjem
92
h
3
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
M h3
2
= 100
%
hM
h2
4
hM
hR ? T
hO h4
1
hR h1
xM
x SV
x1
x
x OT
x2
x4
x3
Sl. 6a Prikaz složenog procesa u h-x dijagramu povrata energije iz otpadnog zraka - zimsko razdoblje
93
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1
h
h4
V
2
M
h1
M
2
% = 100
h2
=
=
4
4
P
1
3
hR h3
3
hM hM h
O
T
h SV =
x3
=
x4
xM
x1
=
x2
h OT
x
Sl. 6b Prikaz složenog procesa u h-x dijagramu povrata energije iz otpadnog zraka - ljetno razdoblje
94
REGULACIJA UČINKA SORPCIJSKOGA ROTACIJSKOGA REGENERATORA S PROCESOM MIJEŠANJA
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Načelo regulacije učinka sorpcijskoga rotacijskoga regeneratora je isti kao kod kondenzacijskoga rotacijskog regeneratora (v.t. 1.6.1.), ali je proces promjene stanja zraka u hx dijagramu bitno različit od procesa za kondenzacijski rotacijski regenerator. Proces promjene stanja zraka za sorpcijski rotacijski regenerator zimskog i ljetnog razdoblja prikazan je u h-x dijagramima na sl. 7b i 7c.
Sl. 7. Regulacija učinka regeneratora s povratom osjetne i latentne topline iz otpadnog zraka s naknadnim miješanjem
95
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Sl. 7a. Prikaz regulacije učinka rotacijskih regeneratora
96
h
3 M
hR
2
h3
hO
= T
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
% = 100
hM
h4 h2
hM
4 hR
1 h1
x1
x4
x2
xM x 3
x
Sl. 7b Prikaz procesa u h-x dijagramu, povrat topline na regeneratoru zimsko razdoblje
97
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
h
1
1
h
2
= OT
hR
4
2
h1
4
M 3
M h3
h4
3
% = 100
hR
h2
hM hM
x3
xM
x2
x4
x1
x
Sl. 7c Prikaz procesa u h-x dijagramu, povrat topline na regeneratoru - ljetno razdoblje
98
GOSPODARSKA ANALIZA OPRAVDANOSTI UGRADNJE SUSTAVA POVRATA ENERGIJE Ova usporedba svodi se na realne uvjete primjene sustava povrata energije na klima jedinicama različitog kapaciteta kako slijedi: V=10.000m3/h, V=15.000m3/h, V=20.000m3/h.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Usporedbene vrijednosti dobivene su temeljem podataka Hrvatskog Državnog Hidrometeorološkog Zavoda (DHMZ) i godišnjeg vremena korištenja aparata (postrojenja) za dvije različite namjene građevine i sa stupnjem djelovanja sustava povrata energije: 1.
)
60%
2.
)
80%
Provedena gospodarska analiza ugradnje sustava povrata energije odnosi se na gradove Split, Dubrovnik, Osijek, Zagreb i Rijeku. U provedenoj gospodarskoj analizi pored uštede energije ugradnjom sustava dano je vrijeme u kojem se amortizira ugradnja sustava sa većim stupnjem povrata energije, u odnosu na sustav sa manjim stupnjem povrata energije. Nadalje su analizirani i troškovi za izradu i ugradnju sustava i potrošnja energije uslijed povećanog pada tlaka u klima komori sa ugrađenim sustavom povrata energije u odnosu na klima komoru bez sustava povrata energije. Naravno da je ograničenje analize što nije uzet u obzir utjecaj na okoliš i trošak povećanog prostora strojarnice, pa to ostavljamo za daljnja detaljnija razmatranja.
99
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
PRIKAZ CIJENA KWH ENERGIJE RAZLIČITIH ENERGENATA Ogrjevna vrijednost Električna energija Dizalica topline Elektr.energ. Ekstra lako lož ulje Zemni plin UNP Toplana
(COP)
–
1 1
kWh kWh
11,85 10 12,87 1
kWh/kg kWh/mn3 kWh/kg kWh
Izračun cijene kWh energenta Električna energija (HEP, Srednji napon – poduzetništvo) Dizalica topline (COP) Električna energija (HEP, Srednji napon – poduzetništvo)
0, 426
0, 426 COP
ª Kn º ª Kn º ª Kn º «¬ kWh »¼ 58,39 «¬ kW »¼ 106 « mj » PDV ¬ ¼ ª Kn º ª Kn º 58,39 ª Kn º «¬ kWh »¼ COP «¬ kW »¼ 106 « mj » PDV ¬ ¼
Ekstra lako lož ulje (INA)
ª Kn º » ¬ kg ¼
4, 4978 «
Zemni plin (GPZ)
UNP (PROPLIN, Spremnici propan-butan) Toplana (HEP Toplinarstvo, Poslovni prostor)
100
1,56
ª Kn º «¬ m 3 »¼
ª Kn º » ¬ kg ¼
3,361 «
0,1974
0,3796
ª Kn º «¬ kWh »¼ PDV
0,156
ª Kn º «¬ kWh »¼ PDV
0, 2612
ª Kn º «¬ kWh »¼ PDV
ª Kn º ª Kn º «¬ kWh »¼ 144, 23 « kW god » PDV ¬ ¼
PRIKAZ SREDNJIH VANJSKIH TEMPERATURA ZA NAVEDENIH 5 HRVATSKIH GRADOVIMA
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Srednja vanjska temperatura....tv(˚C) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA SIJEČANJ 7,8 9 -0,9 -0,3 5,6 VELJAČA 8,1 9,2 1,1 1,7 6,1 OŽUJAK 10,5 11,1 6,1 6 8,7 TRAVANJ 14 14 11,4 10,9 12,4 SVIBANJ 19 18,4 16,5 15,6 17 LIPANJ 22,9 22,2 19,7 19 20,6 SRPANJ 25,7 24,7 21,5 20,7 23,3 KOLOVOZ 25,4 24,8 20,7 20 23 RUJAN 21,4 21,5 16,7 16 19,1 LISTOPAD 17,1 17,9 11,2 10,8 14,5 STUDENI 12,4 13,7 5,6 5,6 10 PROSINAC 9,2 10,4 1,3 1,3 6,9 Napomena:Mjesečne srednje temperature klimatoloških elemenata za 5 hrvatskih gradova, temeljene na višegodišnjem nizu klimatoloških podataka.Izvor podataka je Hrvatski Državni Hidrometeorološki Zavod.
101
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TABLIČNI PRIKAZ GODIŠNJE UŠTEDE UKUPNE TOPLINSKE ENERGIJE POSLOVNE GRAĐEVINE UREDSKE NAMJENE U NAVEDENIM GRADOVIMA
UREDSKE PROSTORIJE ( 262 RADNA DANAx12 SATI DNEVNO) Temperatura boravišnog prostora....tp=22(˚C) REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (10 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 12450,94 11398,75 20079,33 19553,23 14379,96 VELJAČA 12187,89 11223,38 18325,68 17799,58 13941,54 OŽUJAK 10083,51 9557,41 13941,54 14029,23 11661,79 TRAVANJ 7014,61 7014,61 9294,36 9732,78 8417,54 SVIBANJ 2630,48 3156,58 4822,55 5611,69 4384,13 LIPANJ 964,51 1578,29 3770,35 4384,13 2981,21 SRPANJ 1490,61 613,78 2192,07 2893,53 613,78 KOLOVOZ 1227,56 701,46 2893,53 3507,31 876,83 RUJAN 526,10 438,41 4647,18 5260,96 2542,80 LISTOPAD 4296,45 3594,99 9469,73 9820,46 6576,20 STUDENI 8417,54 7277,66 14379,96 14379,96 10521,92 PROSINAC 11223,38 10171,19 18150,31 18150,31 13240,08 ∑ 72513,57 66726,51 121966,59 125123,17 90137,78 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjene topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
102
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije 43508,14 80% rekuperacije 58010,85 Razlika 80% i 60% 14502,71
40035,91 53381,21 13345,30
73179,95 75073,90 54082,67 97573,27 100098,53 72110,23 24393,32 25024,63 18027,56
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi: Ušteda energije [Kn] El.energija 10243,44 Dizalica topline 4448,88 COP=3 LU EL 6714,76 Zemni plin 2755,52 UNP 4626,37 Toplana 6324,41
9544,37 4215,86
16091,39 6398,20
16371,07 6491,42
12254,59 5119,26
6178,87 2535,61 4257,15 5806,31
11294,11 4634,73 7781,47 10440,45
11586,41 4754,68 7982,86 10471,81
8346,76 3425,24 5750,79 7610,95
103
V. tečaj
TVZ
104
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (15 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 18676,41 17098,12 30119,00 29329,85 21569,94 VELJAČA 18281,84 16835,07 27488,52 26699,37 20912,32 OŽUJAK 15125,26 14336,12 20912,32 21043,84 17492,69 TRAVANJ 10521,92 10521,92 13941,54 14599,16 12626,30 SVIBANJ 3945,72 4734,86 7233,82 8417,54 6576,20 LIPANJ 1446,76 2367,43 5655,53 6576,20 4471,82 SRPANJ 2235,91 920,67 3288,10 4340,29 920,67 KOLOVOZ 1841,34 1052,19 4340,29 5260,96 1315,24 RUJAN 789,14 657,62 6970,77 7891,44 3814,20 LISTOPAD 4919,60 4116,40 14204,59 11244,80 7530,00 STUDENI 9638,40 8333,20 21569,94 16465,60 12048,00 PROSINAC 12851,20 11646,40 27225,47 20782,80 15160,40 ∑ 100273,50 92620,00 182949,88 172651,86 124437,77 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjenje topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije
60164,10
55572,00 109769,93 103591,11 74662,66
80% rekuperacije
80218,80
74096,00 146359,91 138121,48 99550,21
Razlika 80% i 60%
20054,70
18524,00
36589,98
34530,37
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
24887,55
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi: Ušteda energije [Kn] El.energija Dizalica topline COP=3 LU EL Zemni plin UNP Toplana
13705,69 5602,96
12763,89 5289,03
23361,29 8821,50
22217,38 8440,19
16486,12 6529,77
9285,33 3810,39 6397,45 9078,76
8576,61 3519,56 5909,16 8350,92
16941,16 6952,10 11672,20 15660,68
15987,56 6560,77 11015,19 14986,14
11522,94 4728,64 7939,13 10899,52
105
V. tečaj
TVZ
106
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (20 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 24901,88 22797,49 40158,66 39106,47 28759,91 VELJAČA 24375,78 22446,76 36651,35 35599,16 27883,09 OŽUJAK 20167,01 19114,82 27883,09 28058,45 23323,59 TRAVANJ 14029,23 14029,23 18588,73 19465,55 16835,07 SVIBANJ 5260,96 6313,15 9645,09 11223,38 8768,27 LIPANJ 1929,02 3156,58 7540,71 8768,27 5962,42 SRPANJ 2981,21 1227,56 4384,13 5787,06 1227,56 KOLOVOZ 2455,11 1402,92 5787,06 7014,61 1753,65 RUJAN 1052,19 876,83 9294,36 10521,92 5085,59 LISTOPAD 8592,90 7189,98 18939,46 19640,92 13152,40 STUDENI 16835,07 14555,32 28759,91 28759,91 21043,84 PROSINAC 22446,76 20342,38 36300,62 36300,62 26480,17 ∑ 145027,13 133453,02 243933,18 250246,33 180275,56 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjenje topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije 87016,28 80071,81 146359,91 150147,80 108165,34 80% rekuperacije 116021,70 106762,41 195146,54 200197,06 144220,45 Razlika 80% i 60% 29005,43 26690,60 48786,64 50049,27 36055,11
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi:
Ušteda energije [Kn] El.energija Dizalica topline COP=3 LU EL Zemni plin UNP Toplana
18935,28 7346,16
17537,13 6880,11
30631,19 11244,80
31190,54 11431,25
22957,59 8686,93
13429,51 5511,03 9252,73 12648,82
12357,75 5071,21 8514,30 11612,62
22588,21 9269,46 15562,94 20880,91
23172,81 9509,36 15965,72 20943,62
16693,52 6850,47 11501,58 15221,90
107
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
PRIKAZ VREMENSKOG POVRATA INVESTICIJE UGRAĐENOG SUSTAVA POVRATA ENERGIJE IZ OTPADNOG ZRAKA ZA POSLOVNE GRAĐEVINE UREDSKE NAMJENE
Cijena sustava povrata energije Klima jedinica Rekuperator 60% 10000 m3/h 26842 Kn 15000 m3/h 47912 Kn 20000 m3/h 55921 Kn
Regenerator 80% 59262 Kn 86866 Kn 95217 Kn
Razlika investicije 32420 Kn 38954 Kn 39296 Kn
UREDSKE PR.(262 RADNA DANAx12 SATI DNEVNO) Povrat investicije (g) 10000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
SPLIT 3,16 7,29 4,83 11,77 7,01 5,13
DUBROVNIK 3,40 7,69 5,25 12,79 7,62 5,58
OSIJEK 2,01 5,07 2,87 7,00 4,17 3,11
ZAGREB 1,98 4,99 2,80 6,82 4,06 3,10
RIJEKA 2,65 6,33 3,88 9,47 5,64 4,26
UREDSKE PR. (262 RADNA DANAx12 SATI DNEVNO) Povrat investicije (g) 15000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
SPLIT 2,84 6,95 4,20 10,22 6,09 4,29
DUBROVNIK 3,05 7,37 4,54 11,07 6,59 4,66
OSIJEK 1,67 4,42 2,30 5,60 3,34 2,49
ZAGREB 1,75 4,62 2,44 5,94 3,54 2,60
RIJEKA 2,36 5,97 3,38 8,24 4,91 3,57
UREDSKE PR. (262 RADNA DANAx12 SATI DNEVNO) Povrat investicije (g) 20000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
108
SPLIT 2,08 5,35 2,93 7,13 4,25 3,11
DUBROVNIK 2,24 5,71 3,18 7,75 4,62 3,38
OSIJEK 1,28 3,49 1,74 4,24 2,52 1,88
ZAGREB 1,26 3,44 1,70 4,13 2,46 1,88
RIJEKA 1,71 4,52 2,35 5,74 3,42 2,58
TABLIČNI PRIKAZ GODIŠNJE UŠTEDE UKUPNE TOPLINSKE ENERGIJE HOTELSKE GRAĐEVINE U NAVEDENIM GRADOVIMA
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
HOTELSKI PROSTORI ( 365 RADNA DANAx24 SATA DNEVNO) Temperatura boravišnog prostora....tp=22(˚C) REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (10 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 34691,55 31759,87 55946,2 54480,39 40066,29 VELJAČA 33958,63 31271,25 51060,1 49594,25 38844,76 OŽUJAK 28095,27 26629,43 38844,8 39089,07 32492,79 TRAVANJ 19544,53 19544,53 25896,5 27118,04 23453,44 SVIBANJ 7329,20 8795,04 13436,9 15635,63 12215,33 LIPANJ 2687,37 4397,52 10505,2 12215,33 8306,43 SRPANJ 4153,21 1710,15 6107,7 8062,12 1710,15 KOLOVOZ 3420,29 1954,45 8062,1 9772,27 2443,07 RUJAN 1465,84 1221,53 12948,3 14658,40 7084,89 LISTOPAD 11971,03 10016,57 26385,1 27362,35 18323,00 STUDENI 23453,44 20277,45 40066,3 40066,29 29316,80 PROSINAC 31271,25 28339,57 50571,5 50571,48 36890,31 ∑ 202041,61 185917,37 339831 348625,61 251147,25 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjene topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
109
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije 80% rekuperacije Razlika 80% i 60%
121224,97 161633,29 40408,32
111550,42 148733,90 37183,47
203898,34 271864,46 67966,11
209175,37 278900,49 69725,12
150688,35 200917,80 50229,45
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi:
Ušteda energije [Kn] El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
110
23714,36 8939,19 18709,05 7677,58 12890,25 12541,75
21940,22 8347,81 17215,95 7064,86 11861,53 11527,47
38749,25 13950,82 31468,31 12913,56 21681,19 20897,93
39615,32 14239,51 32282,73 13247,77 22242,31 21199,93
28999,58 10700,93 23256,24 9543,60 16023,19 15339,41
REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (15 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 52037,32 47639,80 83919 81720,58 60099,44 VELJAČA 50937,94 46906,88 76590,1 74391,38 58267,14 OŽUJAK 42142,90 39944,14 58267,1 58633,60 48739,18 TRAVANJ 29316,80 29316,80 38844,8 40677,06 35180,16 SVIBANJ 10993,80 13192,56 20155,3 23453,44 18323,00 LIPANJ 4031,06 6596,28 15757,8 18323,00 12459,64 SRPANJ 6229,82 2565,22 9161,5 12093,18 2565,22 KOLOVOZ 5130,44 2931,68 12093,2 14658,40 3664,60 RUJAN 2198,76 1832,30 19422,4 21987,60 10627,34 LISTOPAD 4919,60 4116,40 39577,7 11244,80 7530,00 STUDENI 9638,40 8333,20 60099,4 16465,60 12048,00 PROSINAC 12851,20 11646,40 75857,2 20782,80 15160,40 ∑ 230428,04 215021,66 509746 394431,44 284664,12 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjenje topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
111
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije 138256,82 80% rekuperacije 184342,43 Razlika 80% i 60% 46085,61
129013,00 172017,33 43004,33
305847,52 407796,69 101949,17
236658,86 315545,15 78886,29
170798,47 227731,30 56932,82
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi:
Ušteda energije [Kn] El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
112
27241,76 10114,99 21337,64 8756,27 14701,31 15326,18
25493,67 9532,29 19911,01 8170,82 13718,38 14226,20
57348,07 20150,42 47202,47 19370,34 32521,79 31346,89
45282,46 16128,55 36524,35 14988,39 25164,73 25631,56
33149,66 12084,29 26359,90 10817,24 18161,57 18590,39
REKUPERACIJA SUSTAVA GRIJANJA (20 000 m3/h) SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB RIJEKA kWh kWh kWh kWh kWh SIJEČANJ 69383,09 63519,73 111892 108960,77 80132,59 VELJAČA 67917,25 62542,51 102120 99188,51 77689,52 OŽUJAK 56190,53 53258,85 77689,5 78178,13 64985,57 TRAVANJ 39089,07 39089,07 51793,0 54236,08 46906,88 SVIBANJ 14658,40 17590,08 26873,7 31271,25 24430,67 LIPANJ 5374,75 8795,04 21010,4 24430,67 16612,85 SRPANJ 8306,43 3420,29 12215,3 16124,24 3420,29 KOLOVOZ 6840,59 3908,91 16124,2 19544,53 4886,13 RUJAN 2931,68 2443,07 25896,5 29316,80 14169,79 LISTOPAD 23942,05 20033,15 52770,2 54724,69 36646,00 STUDENI 46906,88 40554,91 80132,6 80132,59 58633,60 PROSINAC 62542,51 56679,15 101143 101142,96 73780,61 ∑ 404083,23 371834,75 679661 697251,23 502294,51 Napomena:Temperatura koja je odabrana za temperaturu boravišnog prostora je 22˚C za sve mjesece u godini osim za 6,7,8 mjesec kada iznosi 24˚C.Kod proračuna izmjenje topline uzeta je u obzir samo osjetna toplina.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
113
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ušteda energije [kWh] 60% rekuperacije 242449,94 80% rekuperacije 323266,58 Razlika 80% i 60% 80816,65
223100,85 297467,80 74366,95
407796,69 543728,92 135932,23
418350,74 557800,98 139450,25
301376,70 401835,61 100458,90
Uštedom energije osiguravamo godišnji financijski učin primjenom različitih energenata za osnovni izvor energije kako slijedi:
Ušteda energije [Kn] El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
114
45877,11 16326,77 37418,11 15355,16 25780,51 25083,51
42328,83 15144,01 34431,90 14129,72 23723,06 23054,95
75946,90 26350,03 62936,62 25827,12 43362,38 41795,85
77679,05 26927,42 64565,46 26495,55 44484,63 42399,86
56447,56 19850,25 46512,47 19087,19 32046,39 30678,81
PRIKAZ VREMENSKOG POVRATA INVESTICIJE UGRAĐENOG SUSTAVA POVRATA ENERGIJE IZ OTPADNOG ZRAKA ZA HOTELSKE GRAĐEVINE
Cijena sustava povrata energije Klima jedinica Rekuperator 60% 10000 m3/h 26842 Kn 15000 m3/h 47912 Kn 20000 m3/h 55921 Kn
Regenerator 80% 59262 Kn 86866 Kn 95217 Kn
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Razlika investicije 32420 Kn 38954 Kn 39296 Kn
HOTELSKI PROSTORI ( 365 RADNA DANAx24 SATA DNEVNO) Povrat investicije (g) 10000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB 1,37 1,48 0,84 0,82 3,63 3,88 2,32 2,28 1,73 1,88 1,03 1,00 4,22 4,59 2,51 2,45 2,52 2,73 1,50 1,46 2,58 2,81 1,55 1,53
RIJEKA 1,12 3,03 1,39 3,40 2,02 2,11
HOTELSKI PROSTORI ( 365 RADNA DANAx24 SATA DNEVNO) Povrat investicije (g) 15000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB 1,43 1,53 0,68 0,86 3,85 4,09 1,93 2,42 1,83 1,96 0,83 1,07 4,45 4,77 2,01 2,60 2,65 2,84 1,20 1,55 2,54 2,74 1,24 1,52
RIJEKA 1,18 3,22 1,48 3,60 2,14 2,10
HOTELSKI PROSTORI ( 365 RADNA DANAx24 SATA DNEVNO) Povrat investicije (g) 20000 m3/h El.energija Dizalica topline LU EL Zemni plin UNP Toplana
SPLIT DUBROVNIK OSIJEK ZAGREB 0,86 0,93 0,52 0,51 2,41 2,59 1,49 1,46 1,05 1,14 0,62 0,61 2,56 2,78 1,52 1,48 1,52 1,66 0,91 0,88 1,57 1,70 0,94 0,93
RIJEKA 0,70 1,98 0,84 2,06 1,23 1,28
115
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
PRIKAZ GODIŠNJEG TROŠKA POGONSKE ENERGIJE TLAČNOG I ODSISNOG VENTILATORA POSLOVNE GRAĐEVINE UREDSKE NAMJENE USLIJED KORIŠTENJA SUSTAVA POVRATA ENERGIJE
Izračun potrebne dodatne snage ventilatora uslijed povećanja otpora ugradnjom sustava povrata energije – slučaj primjene u uredskim zgradama (262 radna dana * 12 sati = 3144 radna sata godišnje) Povećani godišnji potrošak pogonske energije tlačnog i odsisnog ventilatora za povećani pad tlaka klima jedinice sa sustavom povrata energije uz usvojeni stupanj djelovanja ventilatora η=0,8.
Veličina
Količina zraka [m3/h] 10.000 15.000 20.000
100 200 250
Pločasti rekuperator Tlak Odsis [Pa] [Pa] 246 321 176 226 191 246
Rotacioni rekuperator Tlak Odsis [Pa] [Pa] 124 101 100 82 116 95
Potrebna ukupna snaga ventilatora [kW]:
P
V 'pT 'pO
K
Gdje je:
116
ΔpT=
- pad tlaka na tlačnom ventilatoru zbog sustava povrata energije
ΔpO=
- pad tlaka na odsisnom ventilatoru zbog sustava povrata energije
η=0,8
- usvojeni stupanj djelovanja ventilatora
Godišnji utrošak energije [kWh]:
Q
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
P t
Gdje je: t=3144h - broj radnih sati ventilatora
Godišnji trošak rada ventilatora [Kn]:
Tr
ª Kn º ª Kn º 0,426 « 58,39 « » ¬ kWh ¼ ¬ kW »¼
Pregled godišnjeg troška pogonske energije ventilatora:
Količina zraka [m3/h] 10.000 15.000 20.000
Pločasti rekuperator Snaga Godišnja Godišnji ventilatora potrošnja trošak N energije ventilatora [kW] [kWh] [Kn] 1,969 6190 3357 2,094 6583 3570 3,035 9541 5175
Rotacioni regenerator Snaga Godišnja Godišnji ventilatora potrošnja trošak N energije ventilatora [kW] [kWh] [Kn] 0,781 2456 1332 0,948 2980 1616 1,465 4607 2499
117
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
PRIKAZ GODIŠNJEG TROŠKA POGONSKE ENERGIJE TLAČNOG I ODSISNOG VENTILATORA HOTELSKE GRAĐEVINE USLIJED KORIŠTENJA SUSTAVA POVRATA ENERGIJE
Izračun potrebne dodatne snage ventilatora uslijed povećanja otpora ugradnjom sustava povrata energije – slučaj primjene u uredskim zgradama (365 radna dana * 24 sati = 8760 radna sata godišnje) Povećani godišnji potrošak pogonske energije tlačnog i odsisnog ventilatora za povećani pad tlaka klima jedinice sa sustavom povrata energije uz usvojeni stupanj djelovanja ventilatora η=0,8.
Veličina
Količina zraka [m3/h] 10.000 15.000 20.000
100 200 250
Pločasti rekuperator Tlak Odsis [Pa] [Pa] 246 321 176 226 191 246
Rotacioni rekuperator Tlak Odsis [Pa] [Pa] 124 101 100 82 116 95
Potrebna ukupna snaga ventilatora [kW]:
P
V 'pT 'pO
K
Gdje je:
118
ΔpT=
- pad tlaka na tlačnom ventilatoru zbog sustava povrata energije
ΔpO=
- pad tlaka na odsisnom ventilatoru zbog sustava povrata energije
η=0,8
- usvojeni stupanj djelovanja ventilatora
Godišnji utrošak energije [kWh]:
Q
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
P t
Gdje je: t=3144h - broj radnih sati ventilatora Godišnji trošak rada ventilatora [Kn]:
Tr
ª Kn º ª Kn º 0,426 « 58 , 39 «¬ kW »¼ ¬ kWh »¼
Pregled godišnjeg troška pogonske energije ventilatora:
Količina zraka [m3/h] 10.000 15.000 20.000
Pločasti rekuperator Snaga Godišnja ventilatora potrošnja N energije [kW] [kWh] 1,969 17246 2,094 18341 3,035 26584
Godišnji trošak ventilatora [Kn] 9103 9681 14033
Rotacioni rekuperator Snaga Godišnja ventilatora potrošnja N energije [kW] [kWh] 0,781 6844 0,948 8304 1,465 12836
Godišnji trošak ventilatora [Kn] 3612 4383 6775
119
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
ZAKLJUČAK Navedena ekonomska analiza postavlja korelacijske odnose isplativosti primjene efikasnijeg sustava rekuperacije, a koji ovise od sljedećih čimbenika: geografska lokacija korišteni energent za proizvodnju toplinske energije vrijeme korištenja pogona tijekom godina utrošak energije uslijed povećanog pada tlaka u postrojenjima U analizi nisu uzeti u obzir troškovi uloženog kapitala i prirast vrijednosti tijekom godina eksploatacije. Ova analiza se temelji na srednjim vrijednostima temperature što je približno točno za postrojenja koja rade 24h, ali su realni temperaturni parametri za postrojenja koja rade u dnevnom režimu daleko nepovoljniji sa stanovišta iskorištenja otpadne topline, tj. mogućnosti rekuperacije, jer su vanjske temperature više i manja je mogućnost rekuperacije topline. Proces povrata energije iz otpadnog zraka gospodarski i ekološki je opravdan bez obzira na način vođenja procesa. Povrat topline i tvari miješanjem dviju zračnih struja osigurava najveći stupanj gospodarenja energije ali uz općenito ograničenje primjene i omjera mješanja. Omjer mješanja se regulira osjetnikom zagađenosti koji osigurava mikrohigijenski zahtjev u svakom trenutku. Kombinirani proces regeneracije i miješanja osigurava širu primjenu uz maksimalno mogući stupanj povrata topline i tvari u procesu. Kod čistih prostora i operacionih dvorana nije dozvoljen povrat otpadnog zraka u proces pa se preporuča primjena sustava povrata energije kako bi se izbjeglo zagađenje zraka u procesu pripreme zraka Ugradnja sustava rekuperacije je zakonska obaveza, te je analizirana ekonomska isplativost ugradnje sustava povrata energije sa većim stupnjem povrata energije, koja je prikazana na tabličnim prikazima za određene namjene objekta, područja izgradnje, te vrstu pogonskog goriva.
120
Iz tabličnih prikaza pored energetskog učinka vidljiva je ekonomska opravdanost ugradnje sustava sa većim stupnjem povrata energije u klima komorama kroz rok povrata investicije.
Rezultati izrađeni za minimalnu količinu zraka od 10000 m3/h pokazuju uz navedene napomene proračuna, da je povrat razlike investicije za 60% efikasni rekuperator u odnosu na 80% rekuperator približno (za gorivo zemni plin) od 7-11 godina (za dnevna postrojenja), a 2,5-4 godine (za 24satna postrojenja). Povrat investicije je kraći ako je usporedni energent lož ulje. Ako na tu razliku pridodamo vrijeme povrata cjelokupne investicije u sustav rekuperacije, onda se period povrata investicije povećava.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Isplativost ugradnje sustava je obrnuto proporcionalna sa cijenom pogonskog goriva koje se koristi odn. čiju potrošnju smanjujemo korištenjem sustava povrata energije. Niža cijena goriva, temperaturno povoljniji klimatski uvjeti, te manji broj radnih sati rezultiraju duljim rokom povrata investicije. Ekonomska opravdanost općenite ugradnje sustava povrata energije trebala bi uključiti: investicijske troškove generatora topline (plinski/uljni/elektro kotlovi), trošak pogonske energije ventilatora, trošak povećanog prostora strojarnice, i utjecaj na okoliš različitih vrsta pogonskih goriva, pa to ostavljamo za daljnja detaljnija razmatranja. Temeljem ove analize postavlja se pitanje ekonomske i energetske isplativosti ugradnje sustava povrata energije u realnim uvjetima. Zakonska obveza ugradnje sustava povrata energije u ventilacijskim sustavima većim od 2500 m3/h mora biti posebno analizirana i sa energetskog i sa ekonomskog stajališta uzimajući sve relevantne čimbenike iznesene u ovoj analizi u obzir.
121
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
LITERATURA
1. F.Bošnjaković: Nauka o toplini, II. dio, Tehnička knjiga, Zagreb, 1980. 2. P.Donjerković: Osnove i regulacija sustava grijanja, ventilacije i klimatizacije, II. dio, Alfa, 1996. 3. Recknagel, Sprenger: Heizung, lüftung und klimatechnik
122
Zaštita na radu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Zaštita na radu kod održavanja instalacija ukapljenog naftnog plina i ukapljenog prirodnog plina
Autori: mr.sc. Ivan Cetinić, dipl. ing. stroj profesor visoke škole, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Sveučilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet Mladen Vukelić, dipl. ing. zaštite na radu voditelj zaštite na radu HAC d.d. Zagreb
123
V. tečaj
TVZ
124
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
UKAPLJENI NAFTNI PLIN Ukapljeni je naftni plin smjesa zasićenih ugljikovodika propana i butana (njegovih izomera), te raznih primjesa, ponajviše propena, butena, etana i etena u različitim omjerima. Pri normalnim je uvjetima plinovit i teži od zraka, a ukapljuje se pri prilično niskim tlakovima (od 1,7 do 7,5 bar). Proizvodi se iz nafte i naftnih plinova rafinerijskom preradom ili pri obradi sirovog prirodnog plina. Vrlo je prikladan za prijevoz, skladištenje i primjenu: skladišti se i prevozi u kapljevitom, a koristi u plinovitom stanju. Za pogon motornih vozila koristi se još od 1920. godine. Neotrovan je, bez boje i mirisa, ima uske, ali niske granice eksplozivnosti, a kako je teži od zraka (d > 1) iz zatvorenih prostora sporo otječe u atmosferu.Osnovne sirovine za proizvodnju ukapljenog naftnog plina su prirodni plin i sirova nafta. Oko 60% ukupne proizvodnje otpada na postrojenja za preradu prirodnog plina bogatog ugljikovodicima s tri i četiri ugljikova atoma, dok se ostatak proizvodi u rafinerijama nafte.
125
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
OSNOVNA SVOJSTVA UNP-A Svojstvo
Propan
Butan
Gustoća kapljevine pri 15°C, kg/dm3
t 0,502
t 0,559
Tlak zasićenja pz, bar: - pri 15 °C - pri 50 °C
7,5 11,5-19,3
1,7 6,9
Donja ogrjevna vrijednost Hd pri 15°C: - MJ/kg (kWh/kg) - MJ/m3 (kWh/m3)
46,0 (12,79) 85,3 (23,7)
45,6 (12,66) 109,6 (30,45)
Volumni udio u dimnim plinovima pri potpunom izgaranju, % - ugljičnog dioksida (CO2) - dušika (N2)
13,7 86,3
14 86
Najviša temperatura plamena na zraku, °C
1915
1920
Maseni udio sumpora, %
d 0,005
d 0,005
Tablica 1 Osnovna svojstva trgovačkog propana i butana
126
Naziv
propan
propen
n-butan
izo-butan
1-buten
Formula
C3H8
C3H6
C4H10
C4H10
C4H8
Molarna masa M, kg/kmol
44,096
42,081
58,123
58,123
56,101
Plinska konstanta R, J/(kgK)
188,5
197,58
143,18
143,05
148,19
Maseni udio ugljika, %
87,71
85,72
82,66
82,66
85,63
Maseni udio vodika, %
18,28
14,28
17,34
17,34
14,37
Vrelište tvr, °C
-42
-47,7
-0,5
-11,7
-6,3
Kritična temperatura tkr, °C
96,8
91,8
153,2
135
146,4
Kritični tlak pkr, bar
42,46
44,73
36,48
35,32
40,2
Specifični volumen u plinovitom stanju (pri 15°C) Vpl, m3/kg
0,521
0,545
0,381
0,387
-
Specifični volumen u kapljevitom stanju (pri 15°C) Vkap, L/kg
1,972
1,912
1,71
1,776
1,658
Gustoća u plinovitom stanju (pri normalnim uvjetima) ppl, kg/m3
2,011
1,913
2,709
2,647
2,598
Gustoća u kapljevitom stanju (pri 15°C) pkap, kg/l
0,507
0,523
0,585
0,563
0,605
Specifični toplinski kapacitet u kapljevitom stanju (pri 0°C) Ckap, kJ(kg K)
2,43
2,64
2,26
2,34
2,34
Relativna gustoća d
1,555
1,48
2,095
2,047
2,009
14
13,69
13,77
13,75
13,54
kWh/m3
28,28
26,21
37,22
36,67
33,85
Donja ogrjevna vrijednost Hd, kWh/kg
12,87
12,79
12,69
12,67
12,64
kWh/m3
25,99
24,5
34,31
33,79
31,62
Omjer ogrjevnih vrijednosti Hd/Hg
0,919
0,934
0,922
0,921
0,934
Gornja ogrjevna vrijednost Hg, kWh/kg
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tablica 2 Važnija fizikalna i kemijska svojstva nekoliko najvažnijih sastojaka UNP-a
127
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TLAK ZASIĆENJA Tlak zasićenja jedna je od najvažnijih veličina kojima se opisuje ponašanje ukapljenog naftnog plina. To je zapravo tlak kod kojeg se dvofazni sustav, odnosno parovita i kapljevita faza u zatvorenom spremniku nalaze u međusobnoj ravnoteži. Ovisan je samo o vrsti tvari i temperaturi.Kako je ukapljeni naftni plin zapravo smjesa, to tlak zasićenja ovisi i o udjelu osnovnih sastojaka, propana i butana.
Dijagram 1 Tlak zasićenja
128
Udio propana, %
100
90
80
70
Udio butana, %
0
10
20
30
Temperatura t, °C -40
60
50
40
30
20
10
0
40
50
60
70
80
90
100
-
-
-
0,2
Tlak zasićenja pz, bar 1,1
-
-
-
-
-
-
-35
1,4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-30
1,7
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,3
-25
2,0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-20
2,4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,5
-15
2,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-10
3,4
3,1
2,9
2,7
2,5
2,2
1,9
1,6
1,3
1,0
0,7
-5
4,0
3,7
3,4
3,1
2,8
2,5
2,3
1,9
1,6
1,2
0,8
0
4,7
4,4
4,1
3,7
3,4
3,0
2,6
2,3
1,9
1,5
1,0
5
5,5
5,2
4,8
4,4
4,0
3,6
3,1
2,5
2,2
1,8
1,2
10
6,3
6,1
5,6
5,2
4,7
4,2
3,7
3,0
2,5
2,1
1,4
15
7,3
7,0
6,5
6,0
5,5
4,9
4,3
3,7
3,0
2,5
1,7
20
8,3
7,9
7,4
6,9
6,3
5,7
5,0
4,3
3,6
2,8
2,1
25
9,5
9,0
8,3
7,8
7,2
6,5
5,8
5,0
4,2
3,3
2,5
30
10,8
10,2
9,5
8,8
8,1
7,4
6,6
5,8
4,8
3,8
2,8
35
12,2
11,5
10,8
10,0
9,2
8,3
7,5
6,6
5,5
4,4
3,3
40
13,7
12,9
12,3
11,3
10,4
9,5
8,5
7,5
6,3
5,1
3,8
45
15,5
14,4
13,8
12,7
11,8
10,7
9,6
8,4
7,2
5,8
4,4
50
17,3
16,2
15,4
14,4
13,2
12,0
10,8
9,5
8,0
6,6
5,0
55
19,4
18,2
17,1
16,1
14,9
13,4
12,1
10,6
9,0
7,5
5,7
60
20,9
20,4
19,1
17,8
16,5
15,0
13,4
11,9
10,1
8,3
6,4
70
25,8
-
-
-
-
-
-
-
-
-
8,1
80
31,4
-
-
-
-
-
-
-
-
-
10,2
85
34,1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
90
36,6
-
-
-
-
-
-
-
-
-
12,6
95
39,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
96
41,7
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
15,4
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tablica 3 Apsolutni tlak zasićenja smjese propana i n-butana ovisno o njihovom udjelu u smjesi
129
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TOPLINA ISPARAVANJA I SPECIFIČNI TOPLINSKI KAPACITET Toplina koja se izmjenjuje pri promjeni agregatnog stanja tvari naziva se latentna toplina i, ovisno o smjeru promjene, može biti:
toplina isparavanja (pri promjeni kapljevitog u plinoviti stanje)
toplina taljenja (pri promjeni iz čvrstog u kapljevito stanje)
toplina sublimacije (pri promjeni iz čvrstog u plinovito stanje).
Toplina isparavanja veličina je koja pokazuje koliko je energije potrebno dovesti kako bi se cjelokupna količina kapljevine prevela u plin. Iz vrijednosti toplina isparavanja pojedinih sastojaka računa se toplina isparavanja ukapljenog naftnog plina (kao smjese) jednadžbom:
Qisp ,UNP
¦rQ U ¦r U i
isp ,i i
i
i
pri čemu su:
130
Qisp, UNP
toplina isparavanja smjese, tj. ukapljenog naftnog plina u kapljevitom stanju, Kj/kg
Qisp, i
toplina isparavanja pojedinog sastojka UNP-a, npr. propana i butana, kJ/kg (tablica
ri
volumni udio pojedinog sastojka
Ui
gustoća pojedinog sastojka u kapljevitom stanju pri 15°C, kg/l
Temperatura t, °C Specifična toplina isparavanja Qisp, kJ/kg propan
n-butan
-60
439,73
440,44
-50
431,53
431,65
-40
423,11
423,28
-30
413,73
413,23
-20
403,39
404,02
-10
392,3
393,55
0
378,65
383,92
10
364,16
373,46
20
348,55
361,73
30
330,92
351,69
40
310,7
339,12
50
289,39
326,56
60
259,16
315,68
70
231,11
301,44
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tablica 4 Specifične topline isparavanja propana i n-butana ovisno o temperaturi
131
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
GUSTOĆA, RELATIVNA GUSTOĆA I OVISNOST VOLUMENA O TEMPERATURI Brojčane vrijednosti gustoće, specifičnog volumena i relativne gustoće ukapljenog naftnog plina u kapljevitom odnosno u plinovitom stanju računaju se na osnovi vrijednosti pojedinih sastojaka. Vrijednost relativne gustoće ukapljenog naftnog plina u plinovitom stanju veća je od relativne gustoće zraka (d>1), pa pri nekontroliranom istjecanju dolazi do njegovog nakupljanja u najnižim točkama prostora, gdje stvara eksplozivnu smjesu. Kod postavljanja instalacija s ukapljenim naftnim plinom u zatvorenim prostorima treba omogućiti sigurno odvođenje ispuštenog plina u okolicu. Ukapljeni je naftni plin u kapljevitom stanju lakši od vode.
Dijagram 2 Gustoća UNP-a
132
Prostor
Veličina zone opasnosti
Nehlađeni spremnik
Unutar spremnika
Hlađeni spremnik
Pretakalište autocisterni i vagoncisterni (*)
Otvori na odzračniku mjerača razine
0
Unutar 4,5 m u svim smjerovima od priključka
2
Unutar spremnika
0
Unutar 4,5 m u svim smjerovima od priključka
2
Područje unutar zaštitnog nasipa do razine njegovog vrta
2
Unutar 1,5 m u svim smjerovima od priključka koji se spajaju ili odvajaju radi pretakanja plina
1
Između 1,5 4,5 m u svim smjerovima od točke gdje se priključci spajaju i odvajaju, te unutar valjka omeđenog vodoravnim ekvatorom kugle i razine tla s dodanim vijencem promjera 6 m uzdignutog 1 m od tla (ilustracija___)
2
Unutar 1,5 m u svim smjerovima od točke ispusta
1
Između 1,5 i 4,5 m u svim smjerovima od točke ispusta
2
Unutar izravnog smjera ispusta
1
Unutar 3 m u svim smjerovima od točke ispusta
1
Između 3,5 i 4,5 m u svim smjerovima od točke ispusta osim unutar smjera ispusta
2
- u zatvorenim prostorima bez odgovarajuće ventilacije
Cijela prostorija i svaka susjedna prostorija koja nije odvojena za plin nepropusnom (**) pregradom
1
Unutar 4,5 m od vanjske strane bilo kojeg za plin nepropusnog (**) vanjskog zida ili krova ili unutar 4,5 od bilo kojeg vanjskog otvora
2
- u zatvorenim prostorima s odg. ventilacijom(***)
Cijela prostorija i svaka susjedna prostorija koja nije odvojena za plin nepropusnom (**) pregradom
2
- na otvorenim prostorima na razini tla ili iznad nje
Unutar 4,5 m u svim smjerovima od opreme, te unutar valjka omeđenog vodoravnim ekvatorom kugle i razine tla, ali bez dodanog vijenca promjera 6 m uzdignutog 1 m od tla (ilustracija___)
2
Ispusti sigurnosnog ventila na spremniku
Crpke, kompresori, mješališta plina i zraka, područja mjerača, kalorimetra (osim onih s otvorenim plamenom) i isparivači (osim izravno grijanih)
Zona
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tablica 5 Opasni prostori i zone opasnosti pri radu s ukapljenim naftnim plinom
133
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Prostor
Veličina zone opasnosti
Jame ili kanali s opremom (npr. crpke, kompresori, osim izravno grijanih isparivača i slične opreme) te jame i kanali ispod klasifikacijskih zona opasnosti
- bez prisilne ventilacije
- s odgovarajućom prisilnom ventilacijom (***)
Radni priključci (odzračnici, ispusti i drenaže) na cjevovodima, spremnicima i opremi (****)
Zona
Cijela jama ili kanal
0
Cijela prostorija i svaka susjedna prostorija u zatvorenom koja nije odvojena za plin nepropusnom (**) pregradom
1
Unutar 4,5 m u svim smjerovima od jame ili kanala na otvorenom prostoru
2
Cijela jama ili kanal
2
Cijela prostorija i svaka susjedna prostorija u zatvorenom koja nije odvojena za plin nepropusnom (**) pregradom
2
Unutar 4,5 m u svim smjerovima od jame ili kanala na otvorenom prostoru
2
Unutar 1,5 m u svim smjerovima od točke ispusta
1
Više od 1,5 m od točke ispusta - kao i za crpke kompresore itd.
Tablica 5, nastavak Opasni prostori i zone opasnosti pri radu s ukapljenim naftnim plinom Legenda: (*)
Pri određivanju zone opasnosti treba se uzeti u obzir i prostor za vagone i kamione na mjestu pretakanja i utjecaj postavljanja na točku spajanja
(**)
Zona opasnosti ne prelazi za plin nepropusan puni zid, krov ili čvrstu pregradu
(***)
Ventilacija se smatra odgovarajućom ako je izvedena prema važećoj normi za određivanje opasnih prostora
(****)
1 - Radnim se priključcima ne smatraju odzračnici i drenaže koje se postavljaju na najvišim i najnižim točkama cjevovoda (pravilo projektiranja cjevovoda), a koji se koriste za odzračivanje i pražnjenje cjevovoda kod hidrauličke tlačne probe 2 - Kod priključka na cjevovodu (prirubnica, navojnih spojeva) nema zona opasnosti ako se nalaze na otvorenom ili u dobro prozračivanim prostorima
134
STABILNI SPREMNICI Stabilni spremnik za UNP je spremnik za volumena iznad 6,4 m3. Stabilni spremnik može biti nadzemni ili podzemni, a prema obliku valjkasti (ležeći ili stojeći) i kuglasti. Podzemni stabilni spremnik izvodi se samo ležeći valjkastog oblika.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Podzemni spremnici su ukopani spremnici, spremnici postavljeni u komore ili spremnici smješteni u prirodne podzemne šupljine, ako im se razina plašta nalazi najmanje 60 cm ispod razine zemljišta. Spremnici prekriveni slojem pijeska i zemlje ukupne debljine 60 cm, osim okna, također su podzemni spremnici bez obzira na razinu postavljanja. Spremnik se oblaže slojem nabijenog pijeska debljine 20 cm, koji mora pri polaganju spremnika biti suh, bez kamenja i šljunka. Spremnik mora biti osiguran od pomicanja i uzgona podzemnih voda. Prije ukapanja podzemnog spremnika, moraju biti ispunjeni ovi uvjeti:
da je spremnik izrađen i opremljen za podzemnu ugradnju,
da je spremnik ispitan nakon postavljanja,
da su vanjske površine spremnika zaštićene od korozije.
Prije zatrpavanja pijeskom podzemnog spremnika u komore, moraju biti ispunjeni ovi uvjeti:
da je spremnik izrađen i opremljen za podzemnu ugradnju,
da je spremnik ispitan nakon postavljanja,
da su vanjske površine spremnika zaštićene od korozije,
da je komora izvedena nepropusno na spoju dna i okomitih zidova,
da je dno komore izvedeno u nagibu od najmanje 1% prema taložniku,
da je u komori osigurano djelotvorno provjetravanje ukoliko komora nije zapunjena pijeskom.
135
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Svi priključci na podzemnom spremniku moraju se nalaziti na gornjoj strani spremnika, u pravilu, na ulaznom otvoru ili na posebnom pristupačnom mjestu, osim usisnog priključka za pumpu koji se može nalaziti i s donje strane spremnika. Ukupna zapremina spremnika (m³)
6,4 – 100 101 – 500 500 – 1000 1001 – 3000
Sigurnosna udaljenost Sigurnosna udaljenost spremnika do susjednih između spremnika objekata, javnog puta ili javne (m) površine mjerena od gabarita nadzemnog ili okna podzemnog spremnika (m) nadzemni
podzemni
nadzemni
podzemni
5 20 50 75
5 15 20 25
2,0 2,0 2,5 2,5
1,0 1,0 2,0 2,0
Tablica 6 Sigurnosne udaljenosti stabilnih spremnika Ako ukupna zapremina dvaju ili više nadzemnih ili podzemnih spremnika prelazi 3.000 m3, spremnici moraju biti grupirani u skupine spremnika zapremine do 3.000 m3 tako da međusobna udaljenost skupina spremnika bude najmanje 50 m. Nadzemni spremnici štite se od korozije čišćenjem i ličenjem u tri sloja temeljnom bojom i završnim slojem svijetlom reflektirajućom bojom. Stabilni nadzemni spremnici od izvora topline i požara štite se ovisno o ukupnoj zapremini spremnika.
136
MALI SPREMNICI Mali spremnik za UNP je stabilni spremnik za UNP volumena do 6,4 m3. Prijenosni spremnici UNP-a su spremnici namijenjeni za skladištenje i potrošnju UNP-a. Prijenosni spremnici pune se kod dobavljača ili na mjestu postavljanja prema Sigurnosna udaljenost
Ulaza u zgradu potrošača ili ulaza susjednih zgrada granice susjednog zemljišta otvora prostora koji su ispod razine zemljišta otvora kanalizacije koji nisu štićeni vodenim zaporom otvorenog plamena ili drugog izvora topline autocisterne pri pretakanju UNP Okna podzemnog spremnika za naftne derivate javnog puta, željezničke pruge, vodenog puta
od priključaka i sigurnosnih ventila (m) 3
od plašta spremnika (m)
3 3
3 3
3
3
3
3
3 3
1,5 1,5
3
3
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
1,5
Tablica 7 Sigurnosne udaljenosti nadzemnih Sigurnosne udaljenosti smanjuju se za 50% postavljanjem zaštitnog zida kao i kod podzemnih spremnika. Zaštitni zid izvodi se na udaljenosti od 0,6 m od spremnika i mora nadvisiti visinu spremnika odnosno priključke i sigurnosni ventil za 0,5 m. Dužina zida mora biti tolika da i najveća pretpostavljena širina požara ostavlja spremnik u sjeni. Kod obiteljskih zgrada građenih iz opeke i betona spremnik se može postaviti na udaljenosti od najmanje 0,6 m. Podzemni mali spremnik može se postaviti na udaljenosti od najmanje 1 m od građevine ukoliko ta građevina ne predstavlja požarnu opasnost za spremnik, a zidovi temelja su puni i plinonepropusni.
137
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Oko malih spremnika UNP-a jedinstvena je zona opasnosti – zona 2, i iznosi 1 m vodoravno oko ventila i priključaka te 1 m sferno iznad i kupasto ispod do kružnice na tlu polumjera 3 m. U zoni opasnosti malih spremnika koji koriste plinsku fazu nije potrebno organizirati tehničko nadgledanje u smislu propisa o protueksplozijskoj zaštiti.
SUSTAV S BOCAMA U kućanstvima se mogu držati najviše tri boce kapaciteta punjenja do 10 kg i još jedna boca čiji kapacitet punjenja ne prelazi 5kg UNP-a. U prostoriji u kojoj se nalazi trošilo za kuhanje ili grijanje može se držati samo jedna boca kapaciteta punjenja do 10 kg UNP-a. U poslovnim prostorima obujma do 30 m3 može se držati samo jedna boca kapaciteta punjenja do 10 kg. Ukoliko je volumen prostorije veći na svakih daljnjih 30 m3 obujma ugrađuje se još po jedna boca kapaciteta punjenja do 10 kg. Ako se UNP upotrebljava za laboratorijske potrebe na malim laboratorijskim plamenicama, u istoj prostoriji mogu se koristiti više boca kapaciteta punjenja manjeg od 10 kg, ali ukupna količina UNP-a ne smije prelaziti 30 kg. Boce se ne smiju držati u spavaćim prostorijama i prostorijama koje su niže od razine okolnog terena. U prostoru za smještaj pričuvnih boca mora se osigurati provjetravanje. Boce se ne smiju držati na mjestima gdje postoji mogućnost njihovog zagrijavanja iznad 40 °C.
SL 1 Boce u domaćinstvu
138
Sustav s bocama instalira se u građevini koja je izgrađena od materijala vatrootpornost konstrukcije F60. Udaljenost građevine od međe susjednog zemljišta, otvora na susjednom objektu i izvora paljenjaje minimalno 3 m. Udaljenost se mjeri od vanjskih otvora građevine. Krov iste izvodi se od lagane konstrukcije, a veza između krova i zidova osigurava jednostavno odbacivanje krova u slučaju eksplozije. Vrata se otvaraju prema i izrađena su od materijala što ne iskri. Ventilacija prostorije osigurava se otvorima u razini poda i stropa prostorije, na suprotnim zidovima. Minimalna veličina otvora za provjetravanje je 2% tlocrtne površine. Pod prostorije idignut je u odnosu na okolni teren najmanje 10 cm.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
SL 2 Prislonjena građevina
139
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Visina prostorije je minimalno 2,2 m. Građevina sa sustavom s bocama može biti prislonjena uz drugu građevinu, koja ako ima ima podrum ili prostorije ispod razine zemljišta ne smije imati otvore na udaljenosti 3 m. U jednoj građevini sustav može imati najviše 28 boca uključujući radne i pričuvne boce. Ako je u kojoj je sustav s bocama može biti smješten u prostorijai građevine koja nije tome namijenjena, ali kao poseban požarni sektor vatrootpornosti F90. Ulaz u prostoriju mora biti neposredno iz vanjskog prostora, a vrata na izvedena od laganog materijala.
Sl.3 sustav s bocama bez isparivača Prema ostalim prostorijima građevini ne smije imati bilo koji otvor, vrata ili prozor. Iznad i ispod prostorije ne mogu se nalazit prostorije namijenjene stalnom ili povremenom okupljanju ljudi. U ovakvoj prostoriji sustav može imati najviše šest boca, uključujući radne i pričuvne boce. Ventilacijski otvori prostorije u kojoj je instaliran sustav s bocama, moraju biti zaštićeni žičanom mrežom. Zbroj površina ventilacijskih otvora mora iznositi najmanje 2% tlocrtne površine.
140
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Sl.4 Sustav s bocama sa isparivačem Sustav s bocama na otvorenom prostoru mora ispunjavati mora biti ograđen metalnom ogradom visine najmanje 2 m koja sprečava pristup neovlaštenim osobama i sadrži najviše 28 boca, uključujući i radne i pričuvne boce, a oprema mora biti smještena u provjetravanom metalnom ormaru. Udaljenost sustava od međe susjednog zemljišta, javnog puta ili bilo kojeg stalnog izvora paljenja je najmanje 15m.
141
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
SUSTAV S MALIM SPREMNICIMA Ukoliko se sustav sastoji od nadzemnih spremnika, njihova ukupna zapremina ne smije biti veća od 15 m3. Spremnici u sustavu postavljaju se paralelno a međusobna udaljenost spremnika, kao i slobodan prostor oko spremnika u sustavu iznosi najmanje 0,6 m. Sigurnosne udaljenosti spremnika u sustavu određene su tablicom za male spremnike.
SL.5 Sustav spremnik bez isparivača Navedene udaljenosti iz tablice 2. odnose se i na fiksne priključke za punjenje spremnika iz autocisterne. Sustavi s nadzemnim spremnicima postavljaju se paralelno a međusobna udaljenost iznosi najmanje 5 m. Sustav i dijelovi sustava moraju biti zaštićeni od mogućeg mehaničkog oštećenja ili udara vozila.
142
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
SL.6 Sustav spremnik sa isparivačem PUNJENJA STABILNIH SPREMNIKA I PRIJEVOZNIH CISTERNI Najveća dopuštena količina punjenja tekuće faze UNP-a u litrama, izračunava se po formuli:
VMAX
S Vp 100 K
Vmaks
najveća dopuštena količina punjenja
S
stupanj punjenja UNP-om prema tabeli,
Vp
zapremnina posude u litrama
K
korekcijski faktor zapremnine u tabeli
143
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Podzemni spremnici preko 5000 svih litara % veličina %
Vagonske cisterne izolirane s K =1,537 KJ/m²h °C%
Vagonske cisterne sa zaštitom protiv sunčanih zraka %
38 39 40 41
41 42 43 44
42 43 44 45
42 43 44 45
41 42 43 44
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 57 58 59 60
45 46 47 48 49 50 52 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Gustoća plina Prijenosni u tekućem spremnici i stanju na 15° boce % C kp/cm³
Nadzemni spremnici
0,473 – 0,480 0,481 – 0,488 0,489 – 0,495 0,496 – 0,503
38 39 40 41
0,504 – 0,510 0,511 – 0,519 0,520 – 0,527 0,528 – 0,536 0,537 – 0,544 0,545 – 0,552 0,553 – 0,560 0,561 – 0,568 0,569 – 0,576 0,577 – 0,584 0,585 – 0,592 0,593 – 0,600 0,601 – 0,608 0,609 – 0,617 0,618 – 0,626 0,627 – 0,634
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
od 0 do 5000 litara %
Tablica 8 Najveći dozvoljeni stupanj punjenja stabilnih spremnika i prijevoznih cisterni
144
Izmjerena temp. °C – 20 – 10 0 + 10 15 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 45 50 55 60
Gustoća plina u tekućem stanju 0,500 0,510 0,520 0,530 0,540 0,550 0,560 0,570 0,580 0,590 0,600 0,610 0,620 0,630 1,097 1,072 1,046 1,017 1,000 0,993 0,986 0,979 0,974 0,967 0,961 0,954 0,947 0,940 0,933 0,927 0,910 0,901 0,883 0,863 0,824
1,093 1,063 1,043 1,016 1,000 0,994 0,987 0,981 0,975 0,969 0,963 0,956 0,950 0,944 0,937 0,932 0,925 0,908 0,890 0,871 0,852
1,088 1,066 1,041 1,015 1,000 0,994 0,987 0,981 0,976 0,971 0,966 0,959 0,953 0,947 0,941 0,936 0,929 0,912 0,896 0,878 0,861
1,084 1,062 1,038 1,014 1,000 0,994 0,988 0,982 0,978 0,973 0,968 0,961 0,955 0,950 0,945 0,940 0,933 0,918 0,903 0,886 0,870
1,040 1,039 1,036 1,013 1,000 0,994 0,989 0,983 0,979 0,974 0,969 0,964 0,958 0,953 0,948 0,943 0,934 0,923 0,908 0,893 0,879
1,076 1,056 1,035 1,013 1,000 0,995 0,990 0,984 0,980 0,976 0,971 0,966 0,960 0,955 0,951 0,946 0,940 0,928 0,915 0,900 0,886
1,073 1,053 1,033 1,012 1,000 0,995 0,990 0,985 0,981 0,977 0,972 0,967 0,962 0,958 0,953 0,949 0,944 0,932 0,920 0,907 0,893
1,069 1,051 1,031 1,011 1,000 0,995 0,990 0,986 0,982 0,978 0,974 0,969 0,964 0,960 0,956 0,952 0,947 0,935 0,925 0,912 0,900
1,066 1,049 1,030 1,011 1,000 0,996 0,991 0,987 0,983 0,979 0,976 0,971 0,967 0,963 0,958 0,954 0,950 0,939 0,929 0,917 0,905
1,064 1,046 1,028 1,010 1,000 0,996 0,991 0,987 0,984 0,980 0,977 0,972 0,968 0,965 0,960 0,957 0,952 0,942 0,932 0,922 0,910
1,061 1,044 1,027 1,010 1,000 0,996 0,992 0,988 0,985 0,981 0,978 0,973 0,969 0,966 0,962 0,959 0,954 0,946 0,936 0,925 0,915
1,058 1,042 1,026 1,009 1,000 0,996 0,992 0,988 0,985 0,982 0,979 0,975 0,971 0,968 0,964 0,961
1,056 1,041 1,025 1,009 1,000 0,996 0,992 0,989 0,986 0,983 0,980 0,976 0,972 0,969 0,965 0,962
1,054 1,039 1,024 1,009 1,000 0,996 0,993 0,989 0,986 0,983 0,980 0,977 0,974 0,971 0,967 0,964
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Tablica 9 Faktori »K« za korekciju obujma plina
145
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
ZAŠTITA OD POŽARA KOD KORIŠTENJA UNP-A Spremnici do pojedinačne ili ukupne zapremine 15 m3 štite se samo vatrogasnim aparatima. Broj vatrogasnih aparata za početno gašenje požara određuje se prema broju nadzemnih stabilnih spremnika:
za jedan nadzemni stabilni spremnik – jedan vatrogasni aparat mase punjenja 50 kg praha ili drugog odgovarajućeg sredstva za gašenje požara;
za dva ili više stabilnih nadzemnih spremnika – po jedan vatrogasni aparat mase punjenja 50 kg praha ili drugog odgovarajućeg sredstava za gašenje požara na svaka dva spremnika.
Spremnici od 15 do 30 m3 štite se samo hidrantskom mrežom i vatrogasnim aparatima. Hidrantska mreža mora imati kapacitet vode od 10 l/s u trajanju od najmanje 2 sata. Za jedan nadzemni stabilni spremnik, hidrantska mreža mora imati najmanje dva nadzemna hidranta međusobne udaljenosti ne više od 55 m. Za dva ili više nadzemnih stabilnih spremnika broj hidranata određuje se prema rasporedu spremnika, ali tako da hidranti ne budu međusobno udaljeni više od 50 m. Hidranti se ne smiju postavljati bliže od 25 m niti dalje od 35 m od gabarita spremnika Spremnici veći od 30 m3 štite se stabilnom instalacijom za hlađenje, hidrantskom mrežom i vatrogasnim aparatima. Stabilna instalacija izvod se kao sustav za raspršivanje vode po spremniku ima kapacitet vode od 10 l/min na m2 tlocrtne površine pojedinog spremnika s tlakom vode od najmanje 3,5 bar, u trajanju od najmanje 2 sata. Za dva ili više spremnika ukupan kapacitet vode za hlađenje spremnika u slučaju požara računa se tako da se uzme u obzir kapacitet vode od 10 l/min/m2 najvećeg spremnika i 50% kapaciteta vode susjednih spremnika. Pristup vatrogasnih vozila stabilnim nadzemnim spremnicima kao i priključenje na hidrante mora se osigurati iz najmanje dva smjera. Ventili za aktiviranje stabilne instalacije za hlađenje moraju biti pristupačni, na mjestu sigurnom za rukovanje i u slučaju požara. Od aktiviranja sustava za hlađenje do početka polijevanja spremnika na najudaljenijem mjestu ne smije proći više od pet minuta Podzemni spremnik mora biti štićen od požara hidrantskom mrežom i vatrogasnim aparatima za početno gašenje požara. Hidrantska mreža mora imati kapacitet vode od 10 litara u sekundi u trajanju od najmanje 2 sata.
146
Za jedan nadzemni stabilni spremnik, hidrantska mreža mora imati najmanje dva nadzemna hidranta međusobne udaljenosti ne više od 55 m.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Za dva ili više nadzemnih stabilnih spremnika broj hidranata određuje se prema rasporedu spremnika, ali tako da hidranti ne budu međusobno udaljeni više od 50 m. Hidranti se ne smiju postavljati bliže od 25 m niti dalje od35 m od gabarita spremnika. Pristup vatrogasnih vozila stabilnim nadzemnim spremnicima kao i priključenje na hidrante mora se osigurati iz najmanje dva smjera. Broj vatrogasnih aparata za početno gašenje požara određuje se prema broju nadzemnih stabilnih spremnika:
za jedan nadzemni stabilni spremnik – jedan vatrogasni aparat mase punjenja 50 kg praha ili drugog odgovarajućeg sredstva za gašenje požara;
za dva ili više stabilnih nadzemnih spremnika – po jedan vatrogasni aparat mase punjenja 50 kg praha ili drugog odgovarajućeg sredstava za gašenje požara na svaka dva spremnika.
Vatrogasna oprema sustava s bocama sastoji se od najmanje dva vatrogasna aparata za gašenje požara S-9. Prostorije i mjesta na kojima su instalirani sustavi s bocama moraju biti označeni ovim lako uočljivim natpisima: »ZABRANJENO PUŠENJE I PRISTUP S OTVORENIM PLAMENOM«, »NEZAPOSLENIMA PRISTUP ZABRANJEN«, »OPASNOST OD POŽARA I EKSPLOZIJE«, »OBVEZATNA UPORABA ALATA KOJI NE ISKRI«.
147
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
ZAŠTITA NA RADU KOD ODRŽAVANJA INSTALACIJA UKAPLJENOG NAFTNOG PLINA I UKAPLJENOG PRIRODNOG PLINA
FIZIKALNO-KEMIJSKE KARAKTERISTIKE Ukapljeni naftni plin (UNP) su naftni ugljikovodici (propan, propen, butan, buten i njihovi izomeri i drugi ugljikovodici) i njihove smjese u tekućem ili plinovitom stanju, čiji parni tlak prelazi 1,25 bara pri 40qC. Komercijalni ukapljeni naftni plin (UNP) je smjesa plinova propana -C3H8 (35%) i butanaC4H10 (65% vol), bez boje, okusa i mirisa, a za uporabu se odorizira etil merkaptanom (miris trulih jaja) kako bi se mogao osjetiti njuhom. Nije otrovan, ali kod prevelike koncentracije svojom prisutnošću smanjuje koncentraciju kisika u zatvorenom prostoru, uslijed čega dolazi do zagušenja (zagušljivac). Kod atmosferskog tlaka i normalne temperature u plinovitom je stanju i teži je oko dva puta od zraka. Zbog lakšeg korištenja i prijevoza ukapljuje se pod povećanim tlakom u posebne posude (boce ili spremnike). Osnovna svojstva UNP:
donja ogrijevna vrijednost – 12,8 kWh/m3
temperatura samozapaljenja - 510qC
granice eksplozivnosti – 2%-10% (u zraku)
brzina širenja plamena – 0,34 m/s.
Ukapljeni prirodni plin (UPP) je pročišćeni zemni plin (pročišćen od propana, etana, butana, pentana, dušika, vode i dr.) koji se u pogonima za ukapljivanje u procesu hlađenja na 162şC pretvara u bezbojnu tekućinu bez mirisa, čime mu se obujam smanjuje 614 puta i omogućuje lakši i ekonomičniji prijevoz. Nakon pročišćavanja u smjesi dominira metan-CH4 (preko 90%), a ostatak su drugi ugljikovodici. Pare UPP-a su bez mirisa i boje. Ukoliko dođe do ispuštanja, zbog njegove niske temperature doći će do kondenzacije vodene pare u zraku i formiranja bijelog oblaka, koji je odmah uočljiv.
148
Prije ulaska u distribucijsku mrežu UPP se vraća u prvobitno plinovito stanje te se odorizira kako bi se osjetio njuhom po karakterističnom mirisu. U plinovitom stanju je lakši od zraka i lagani je zagušljivac (smanjuje koncentraciju kisika).
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Osnovna svojstvaUPP:
donja ogrijevna vrijednost – 9,33 kWh/m3
temperatura samozapaljenja - 650qC
granice eksplozivnosti – 4,5%-14,5% (u zraku)
brzina širenja plamena – 0,32 m/s.
KATEGORIJE I STUPNJEVI OPASNOSTI OD UNP-A I UPP-A PREMA HRN Z. CO. 012 Prema navedenoj normi postoje 4 kategorije opasnosti: opasnost za zdravlje, opasnost od zapaljenja, opasnost od reaktivnosti i specifične opasnosti. Stupnjevi opasnosti za sve kategorije označavaju se brojevima od 0 do 4, pri čemu broj 0 ukazuje da opasnost ne postoji, a broj 4 označava najveći stupanj opasnosti (tzv. dijamant opasnosti). UNP i UPP su tvari sa slijedećim kategorijama i stupnjevima opasnosti: 1. stupanj opasnosti za zdravlje Znači tvari koje izazivaju nadražaj kože i dišnih organa, ili samo kratkotrajno oštećenje ako se ne pruži medicinska pomoć. Uvjetuje se uporaba plinske maske s dobavom čistog zraka ili izolacijskog aparata. 4. stupanj opasnosti od zapaljenja Znači tvari koje brzo ili potpuno isparavaju na atmosferskom tlaku i normalnoj temperaturi ili koje se lako raspršuju u zraku i lako gore, a to su 1A skupina zapaljivih tekućina i tvari koje mogu stvarati eksplozivne smjese sa zrakom.
Kod ovih tvari nema opasnosti od reaktivnosti (nestabilnosti) niti specifičnih opasnosti. Kada su u ukapljenom stanju, u doticaju s tijelom mogu izazvati smrzotine.
149
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
PROVEDBA PROPISA KOD ODRŽAVANJA INSTALACIJA UNP-A I UPP-A ZAKON O ZAŠTITI NA RADU (N.N. BR. 59/96, 94/96, 114/03, 86/08) Neke od važnijih odredbi: Radnicima se mora davati odgovarajuće obavijesti i pisane upute koje se odnose na opasnosti i štetnosti po sigurnost i zdravlje u svezi djelatnosti koja se obavlja (čl. 31.) Na mjestima rada, sredstvima rada i pripadajućim instalacijama moraju se trajno postaviti znakovi sigurnosti. Ako oni nisu dovoljni za djelotvorno obavještavanje, moraju se trajno postaviti pisane upute o uvjetima i načinu korištenja prostora, prostorija, sredstava rada, opasnih radnih tvari i opreme (čl. 32.) Kada se opasnosti po sigurnost i zdravlje radnika ne mogu otkloniti ili u dovoljnoj mjeri ograničiti, radnicima se moraju osigurati odgovarajuća zaštitna sredstva s obvezom korištenja. Područjima s posebnim opasnostima i štetnostima mora se omogućiti samo radnicima koji su dobili odgovarajuće upute i zaštitna sredstva (čl. 43.st.1. i 5.) Pri radu s opasnim tvarima moraju se primijeniti pravila zaštite na radu u skladu s propisima i uputama proizvođača (dobavljača, instalatera) i osigurati da su te tvari u svakom trenutku označene na propisani način (čl. 45.st.2.). Procjenom opasnosti mora se utvrditi koje su radne tvari opasne (štetne po zdravlje, eksplozivne i zapaljive) te s tim u svezi utvrditi pravila zaštite na radu te zaštite životnog okoliša (čl. 46.st.1.) Obveza provođenja mjera zaštite od požara, a ako do njega dođe, opasnosti po sigurnost i zdravlje radnika moraju se smanjiti na najmanju moguću mjeru (čl. 59.) Obveza organiziranja i osiguravanja evakuacije i spašavanja radnika za slučajeve iznenadnog opasnog događaja te osposobljavanja osoba koje će provoditi evakuaciju i spašavanje (čl. 60.st.1.).
150
Navedene odredbe provode se u skladu s slijedećim podzakonskim propisima: Pravilnik o mjerama i normativima zaštite na radu na oruđu za rad-Sl.list br. 18/91.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Pravilnik o sigurnosnim znakovima (N.N. br. 29/05) Pravilnik o uporabi osobnih zaštitnih sredstava (N.N. br. 39/06) Pravilnik o poslovima s posebnim uvjetima rada (N.N. br. 5/84) Pravilnik o najmanjim zahtjevima sigurnosti i zaštite zdravlja radnika te tehničkom nadgledanju postrojenja, opreme, instalacija i uređaja u prostorima ugroženim eksplozivnom atmosferom (N.N. br. 39/06) Pravilnik o izradi procjene opasnosti (N.N. br. 48/97, 114/02) Pravilnik o ispitivanju radnog okoliša te strojeva i uređaja s povećanim opasnostima (N.N.br. 114/02) Pravilnik o uvjetima za osposobljavanje radnika za rad na siguran način (N.N.br. 114/02) Pravilnik o pružanju prve pomoći (N.N. br. 56/83) Kod poslova sa zapaljivim i eksplozivnim plinovima nije moguće postići zadovoljavajuću sigurnost i zaštitu zdravlja radnika bez provedbe propisa iz područja zaštite od požara. Najvažniji među njima su: Zakon o zaštiti od požara (N.N. br. 58/93, 33/05) Zakon o zapaljivim tekućinama i plinovima (N.N. br. 108/95) Pravilnik o ukapljenom naftnom plinu (N.N. br. 117/07) – prestao važiti Pravilnik o izgradnji postrojenja za ukapljeni naftni plin i o uskladištavanju i pretakanju ukapljenog naftnog plina (Sl.list br. 24/71, 26/71) Nije donešen propis o ukapljenom prirodnom plinu Pravilnik o tehničkim normativima za stabilne posude pod pritiskom (Sl.list br. 16/83).
151
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Primjer izrade upute za slučaj nezgode (istjecanja, požara) kod rukovanja UNP-om
OPASNOSTI Od požara: Smjesa ukapljenih (tekućih) naftnih plinova propana i butana je zapaljiva. Sa zrakom stvara eksplozivnu smjesu. Može se zapaliti u dodiru s otvorenim plamenom, iskrom i vrućim predmetima. Kod dodira: Kod dodira s nezaštićenim dijelovima tijela tekući i hladni plin može uzrokovati oštećenja kože i očiju slična opeklinama. Pare nisu otrovne, ali udisanje većih koncentracija može izazvati glavobolju, opijenost i slično, a pri duljem izlaganju može izazvati gubitak svijesti, pa i smrt pri izrazito velikim koncentracijama.
POSTUPAK U SLUČAJU NEZGODE Kod istjecanja: Isključiti izvore zapaljenja (ako postoje i frižidere, ledenice i sl.). Ne pušiti. Ne paliti svjetla. Napustiti zahvaćeni prostor. Neka se ljudi drže uz vjetar od ugroženog mjesta. Upotrebi izolacijski aparat za zaštitu dišnih organa i rukavice za zaštitu ruku kada ulaziš u ugroženi prostor. Propusno mjesto začepiti, ako se to može učiniti bez opasnosti. Magla (kondenzirana vlaga) obično pokazuje područje u kojem su pare. Kod požara: Manji požar pokušati ugasiti aparatom punjenim prahom ili ugljičnim dioksidom. Prije i tijekom gašenja pokušati zatvoriti propusno mjesto (ventil i sl.). Ako se istjecanje plina ne može zaustaviti, pustiti da gori, a spremnik hladiti vodom, ukoliko je izložen vatri. Ako su bitni dijelovi izolacijskog omotača ili izolacije uništeni, napustiti prostor. Kod udisanja ili dodira: Ozlijeđenu osobu skloniti na svježi zrak. Ako ne diše, primijeniti umjetno disanje. Smrznute dijelove tijela odmrzavati vodom. Odmah zatražiti liječničku pomoć.
152
Energetika i graditeljstvo
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Uravnoteženje zračnih sustava i regulacija u svrhu gospodarenja energijom
Autori: Zdenko Vašatko, dipl. ing. stroj. ovlašteni inženjer;, ZN/TO 541, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada TROX d.o.o. Zagreb prof.dr.sc. Petar Donjerkovic, dipl.ing.stroj ovlašteni inženjer, HZN/TO 541, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu mr.sc. Ivan Cetinić, dipl. ing. stroj profesor visoke škole, HZN/TO 541, HZN/TO 147/PO 10, Clan strucnog povjerenstva za izradu nacrta tehnickog propisa o provjetravanju i klimatizaciji zgrada Sveučilište u Zagrebu Arhitektonski fakultet
153
V. tečaj
TVZ
154
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ušteda energije i gospodarenje energijom gospodarska je i ekološka kategorija termotehničkih susustava ventilacije i klimatizacije. To se očituje u smanjenja pogonskih troškova, smanjenju emisije CO2 koja je poslijedica smanjenja pogonske i toplinske energije. Važnost ovog problema je multidisciplinarna i zahtijeva multidisciplinarni pristup izrade projekata kanalnog razvoda razdiobe zraka unutar građevine. Kako bismo osigurali odgovarajuću (optimalnu) količinu zraka, prilikom puštanja u pogon sustava pristupa se njegovom uravnoteženju. U kanalnim razvodima sustava za razdiobu zraka, a u svrhu uravnoteženja sustava u standardnoj su primjeni ručne žaluzine za regulaciju količine. Primjenom ručnih regulatora – žaluzina, samo je djelomično moguće izvršiti uravnoteženje, a sve zbog međusobnog utjecaja unutar kanalne razvodne mreže. Matematički razmatrano, takav složeni sustav nije moguće matematički opisati. Zbog toga su automatski upravljani regulatori protoka u širokoj primjeni u sustavima razdiobe zraka i ukoliko su odgovarajuće (pravilno) dimenzionirani, sustav se prilikom puštanja u pogon automatski podešava na željene vrijednosti odnosno sustav je uravnotežen.
155
V. tečaj
TVZ
156
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Regulacija količine zraka unutar kanalne mreže može se izvoditi:
Zapornim blendama, nepromjenjive geometrije. To mogu biti ploče od lima, perforirani lim određene propusnosti itd.
Ručnim regulacijskim žaluzinama, koje mogu biti sa mjerenjem pada tlaka ili bez mjerenja pada tlaka
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Slika 1 Regulatorima protoka bez pomoćne energije
157
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
V. tečaj
TVZ
Slika 2 Regulatorima protoka sa pomoćnom energijom (električno, pneumatski…)
158
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Slika 3
159
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
POTROŠNJA ENERGIJE KAO FUNKCIJA PADA TLAKA – OTPORA SUSTAVA Sa energetskog gledišta, neobično je važno projektirati sustav sa minimalnim otporima, jer to znači minimalni utrošak energije za transport zraka unutar kanalne mreže. Veza između pada tlaka i energije data je izrazom:
V x ∆p x t E = ———————— [kWh] η x 1000 x 3600 Gdje su
V
količina zraka u m3/h
∆p
pad tlaka u Pa
t
vrijeme rada sustava u h
η
stupanj djelovanja ventilatora (od 0,55 do 0,75)
Iz gornjeg izraza je vidljiv direktan utjecaj pada tlaka i utrošene energije. Sa stanovišta regulacije, veći pad tlaka na elementima uravnoteženja omogućuje bolje i pouzdanije uravnoteženje sustava ali istovremeno povećava potrošnju energije.
Pokažimo to na primjeru utjecaj pada tlaka sustava na potrošnju pogonske energije: U sustavu kondicioniranja zraka poslovne građevine potrebno je ubaciti 50000 m3/h kondicioniranog zraka. Predviđena količina zraka tlačnog i odsisnog sustava je jednaka. (poslovni centar sa ca.1500 ljudi tijekom radnog vremena 30 m3/h osoba) Sustav je u pogonu 365 dana u godini i to 24h dnevno
160
Projektirani potrebiti tlak u sustavu iznosi 450 Pa za sustav dovoda zraka Stupanj djelovanja ventilatora η = 0,68
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
50000 x 450 x 24 x 365 E = ———————————— [kWh] 0.68 x 1000 x 3600 Radi pojednostavljenja uzet ćemo pad tlaka u odsisnom sustavu jednak padu tlaka tlačnog sustava, pa slijedi ukupno potrošena energija u kWh
Eodsis= 80515 kWh
Eukupno= 161030 kWh
Za proizvodnju ove količine energije iz mješovitih izvora, rezultira emisijom CO2 u atmosferu od CO2 =E x 0,55= 161030 x 0,55= 88,566 kg/god, gdje je faktor 0,55 emisija CO2/kWh Naravno takav cjelodnevni puni pogon nije gospodarski opravdan i nije u praksi pa se korekcijom radnog vremena rada sustava mogu ostvariti znatne uštede, kako slijedi:
161
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Sustav je predviđen za rad 260 dana u punom pogonu trajanja 12 sati dnevno, ostali dio godine (vikendi, noćni režim rada…) u režimu 50% količine zraka (25000 m3/h). Pri radu u smanjenom režimu zbog manje količine zraka i potrebiti tlak je manji i iznosi 112 Pa Etlak=E100%+E50% E100%=28676 kWh E50%=6451 kWh Etlak=35127 kWh, Eodsis=35127 kWh Eukupno=Etlak+Eodsis=70255 kWh Što uzrokuje emisiju CO2 u atmosferu od 38,6 t/god
Uvođenje korekcije prema predviđenom radnom vremenu nam je uštedjelo preko 50% energije potrebne za transport zraka kanalima, odnosno emisiju CO2 u atmosferu smo smanjili za više od 50% Računom je uzeta u razmatranje samo energija utrošena na transport zraka zračnim kanalima. Daljnja ušteda je ostvariva individualnom regulacijom svake pojedine prostorije.
162
INDIVIDUALNA REGULACIJA TEMPERATURE PROMJENOM KOLIČINE ZRAKA Primjenom sustava individualne regulacije za svaku prostoriju mogu se ostvariti daljnje uštede energije promjenom količine zraka po prostorijama. Sobni regulatori se namještaju na minimalnu i maksimalno potrebnu projektiranu količinu zraka. Grijanje/hlađenje može biti izvedeno samo zračnim sustavom ili kombinirano sa nekim drugim sustavom grijanja/hlađenja.
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Ukoliko se radi o količinskoj regulaciji temperature, tada sobni osjetnik temperature određuje potrebitu količinu zraka (između minimalne i maksimalo predviđene). U vezi sa sobnim osjetnikom se može dodatno ugraditi i osjetnik prisutnosti u prostoru, koji osigurava rad lokalnog sustava u režimu minimalne količine zraka ukoliko nema osoba u promatranom uredu.
Slika 4 Na slici je prikazan primjer regulacije količine zraka na strani kondicioniranog zraka u slijednoj vezi sa regulatorom na strani odsisanog zraka (master – slave).
163
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Slijedna veza je uobičajena kada se želi postići usklađen rad regulatora na strani ubacivanog i odsisavanog zraka. Tako se osigurava gradacija tlaka u građevini. Regulator na strani odsisanog zraka uvijek prati rad regulatora na strani ubacivanog zraka i ukoliko iz bilo kojeg razloga, regulator nije ostvario vrijednosti tražene sobnim osjetnikom (termostatom) regulator na strani odsisa prati veličinu koju je vodeći regulator ostvario. Shematski prikaz složenog sustava regulacije više prostorija građevine
Slika 5 Primjenom individualne regulacije količine zraka, mijenjamo i uvjete u kanalnom razvodu zraka. Ukoliko bilo koji od prikazanih regulatora promjeni svoju količinu zraka, tlak u sustavu se mijenja, što znači da će svi ostali regulatori mijenjati svoj položaj i tako redom. To je složen i dinamičan proces u svakom sustavu razvoda. Primjerom ćemo prikazati što se događa prilikom zatvaranja regulatora protoka sa maksimalne na minimalnu količinu zraka.
164
TVZ
studeni 2008
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
Dijagram 1 Iz dijagrama 1 je vidljiv prirast tlaka u sustavu. Naravno na taj način smo utrošili dodatnu energiju na savladavanje otpora sustava. Smanjena količina zraka će uzrokovati smanjenje gubitaka uslijed strujanja u kanalima, ali sa druge strane uzrokuje porast pada tlaka na regulatoru količine zraka. Kao poboljšanje rada sustava sa promjenjivom količinom kondicioniranog zraka koriste se ventilatori sa kontinuiranom regulacijom broja okretaja i na taj način ostvarujemo uštedu pogonske energije sustava.
165
V. tečaj
TVZ
Tehničko vleučilište u Zagrebu - graditeljski odjel Program stručnog usavršavanja ovlaštenih inženjera strojarstva u graditeljstvu
ODRŽAVANJE TLAKA U KANALNOM RAZVODU Uvođenjem sustava održavanja konstantnog tlaka u kanalnom razvodu, prilikom zatvaranja regulatora, u sustavu se događa prirast tlaka, ali promjenom broja okretaja ventilatora održavamo konstantan tlak i osiguravamo uštedu pogonske energije sustava, kako je to vidljivo iz dijagrama 2:
Dijagram 2 Prilikom promjene potrebe za kondicioniranim zrakom, regulacijom konstantnog tlaka (1->3) osigurali smo smanjenje tlaka sustava (P3
