MŰSZAKILAG SZÓLVA
A gravitáció nem mindig a legjobb megoldás Ralf Schomäcker, termékmenedzser
Nagy mennyiségű talaj megmozgatása. Csőfektetés, csatornázás. Aszfalt és betonút feltörése. Hagyományosan a szennyvíz gravitációs úton való elvezetése visszaáramlásra hajlamos és drága –legfőképp épületek felújításakor. Az átemelőtelepek, mint a Grundfos Multilift, flexibilis megoldást kínálnak a szennyvízkezelésre, ami lehet felújítás, újratervezés vagy új építés is. Telepítése és karbantartása egyszerű, ezáltal évekig garantálja a problémamentes működést - beleértve a visszaáramlás elleni védelmet is. A mostani alkalommal a Műszakilag szólva rovatunkban közelebbről is megnézzük az átemelőtelepeket, rámutatva, hogy hogyan kombinálható egy nyomott rendszer egy gravitációs szennyvíz rendszerrel, kiemelve a pontos méretezésüket.
Új megoldás: A Multilift átemelőtelep az épületen belül kerül telepítésre, hogy összegyűjtse majd továbbítsa a keletkező szennyvizet, és hogy megvédje az épületet a záporvíz visszaáramlásától. A nyomóvezetéknek el kell érnie a maximális visszatorlasztási szintet, amely általában a talajszint. Ez 100%-os megoldást jelent, és így nem kell kiüríteni az épületet egy-egy zápor alkalmával, mivel a Multilift a szennyvizet folyamatosan a csőhálózatba juttatja. A talajszinten (max. visszatorlasztási szint) keletkező szennyvíz gravitációsan közvetlenül a csatornába juttatható. Lásd a lenti ábrát.
A feladat: A szennyvíz eljuttatása az épület alagsorából a gravitációs csőhálózatba.
Hagyományos megoldás: Egy szennyvízakna telepítése az épületen kívül, vagy egy megközelíthetetlen gravitációs cső az alagsor alatt. A csőhálózathoz való csatlakozáshoz föl kell ásni a területet az épület alatt és körül.
Az átemelő a felszíni gravitációs csőhálózatba juttatja a szennyvízet. Az átemelő berendezést a talajszinten vagy az alatt is el lehet helyezni.
Az átemelőtelepek, mint a Grundfos Multilift, számottevő előnyt kínálnak minden épülettípus esetén – legyen az új építés, vagy felújtás – mert a telepítésük egyszerű, és ezzel a költségeket is csökkenthetjük. Vegyünk például egy boltot, melyet étteremmé alakítanak át, egy alagsori vizesblokkal. Ez esetben egy átemelőtelep gyűjti össze az alagsor szennyvizét és továbbítja azt a meglévő gravitációs csővezetékbe. Így nincs szükség földmunkákra, nem kell átvágni a plafont, kutat ásni, új csöveket lefektetni. Hagyományos gravitációs megoldás, mélyre ásott csőrendszerrel.
MŰSZAKILAG SZÓLVA
Átemelőtelepek A Grundfos Multilift tartálymérete és teljesítménye bármilyen épülettípushoz hozzá igazítható. Épületen belüli alkalmazásra tervezték, ezért előreszerelt kivitelű, melynek köszönhetően a beépítése jelentősen könnyebb. Helyezze el a berendezést, csatlakoztassa a csöveket és a vezérlést – és a telepítés már kész is. Az átemelőtelepek működése teljesen automata, és akkor indul el, amikor a szennyvíz eléri az előre
2. táblázat: Nyomóoldali egységek (DU) Berendezések
Rendszer I
Rendszer II
Rendszer III
Rendszer IV
DU
DU
DU
DU
I/S
I/S
I/S
I/S
Mosdó, bidé
0,5
0,3
0,3
0,3
Zuhanyzó, csatlakozó nélkül
0,6
0,4
0,4
0,4
Zuhanyzó, csatlakozással
0,8
0,5
1,3
0,5
Vizelde ciszternával
0,8
0,5
0,4
0,5
Vizelde öblítőszeleppel
0,5
0,3
-
0,3
Lemez vizelde
0,2*
0,2*
0,2*
0,2*
Fürdő
0,8
0,6
1,3
0,5
Mosogató
0,8
0,6
1,3
0,5
Mosogató (háztartási)
0,8
0,6
0,2
0,5
Mosógép, 6kg-ig
0,8
0,6
0,6
0,5
Mosógép, 12kg-ig
1,5
1,2
1,2
1,0
WC 4,0 L ciszternával
**
1,8
**
**
WC 6,0 L ciszternával
2,0
1,8
1,2 … 1,7***
2,0
WC 7,5 L ciszternával
2,0
1,8
1,4 … 1,8***
2,5
WC 9,0 L ciszternával
2,5
2,0
1,6 … 2,0***
2,5
Összefolyó DN50
0,8
0,9
-
0,6
Összefolyó DN 70
1,5
0,9
-
1,0
Összefolyó DN 100
2,0
1,2
-
1,3
* ** *** -
/fő nem engedélyezett típustól függően (érvényes: csak WC, szifonos öblítőtartállyal) nem használatos vagy nincs adat
Megjegyzés: A táblázatban szereplő értékek csak a kalkulációhoz való segédletek, nem kapcsolódnak a szaniterek szabványokban meghatározott értékeihez.
MŰSZAKILAG SZÓLVA
meghatározott szintet a tartályban. Egy kétszivattyús egységnél – mely javasolt középületi alkalmazások esetén – a vezérlés biztosítja a váltott üzemet, így a szennyvíz az egyik szivattyú meghibásodása esetén is továbbítható.
Szennyvíz térfogatáram % Q 200 180 160
A Multilift átemelőtelepek csatlakozásai teljesen vízzáróak és nyomásállóak. A robusztus, fröccsöntött műanyag tartály és a szellőzőcső, mely az épület csőhálózatába csatlakozik, teljesen szagmentessé teszi a berendezés üzemeltetését. A Multilift átemelő telepítése után problémamentesen fog üzemelni éveken át. A 2011 végén bevezetésre kerülő új generációs Multilift átemelőtelepek új tulajdonságainak köszönhetően a telepítés és a karbantartás még egyszerűbbé válik, és a termék megbízhatósága is fokozódik. A 44 litertől 1350 literig terjedő tartályméretnek és az 1,5 kW-tól 2x10 kW-ig terjedő teljesítménynek köszönhetően a Multilift bármilyen épületben megállja a helyét, legyen az egy családiház vagy egy nagy középület.
Hogyan méretezzük a Multiliftet Az átemelőtelep méretezéséhez tudnunk kell a térfogatáramot, a csőhálózat méreteit és a munkapontot.
A következőkben lépésről-lépésre végigmegyünk a számításon. Elsőként meg kell határozni az átemelőtelepre érkező szennyvíz mennyiségét. Az EN12056-2 szabvány tartalmaz egy táblázatot és egy számítást, mely segítségével kiszámolható az épületben keletkező szennyvíz mennyisége, a rácsatlakozott szaniter alkalmazások számának függvényében. A szennyvíz mennyisége egy nap folyamán változó lehet. A rendszert úgy kell méretezni, hogy ezek a csúcsidőszakok ne okozzanak gondot. Az EN 12056-2 táblázatban található értékeknél ezt figyelembevettük. Adja meg a 2. táblázatban szereplő berendezések (DU) térfogatát. Az eredmény az alábbi formula:
140 120 100 80 60 40 20
t 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24 Óra
A K gyakorisági tényező a lenti táblázat segítségével határozható meg:
Qww =
K
DU
Qww = K = ΣDU =
Szennyvíz térfogatáram (I/S) Gyakorisági faktor Nyomóoldali egységek száma
A gyakorisági tényező és a számított szennyvíz mennyiség az átemelőbe érkező és onnan továbbítandó szennyvíz térfogatáram meghatározására használatos. A 2. lépésben a nyomócsövet kell méretezni. 3. táblázat: Tipikus gyakorisági faktor (K) A berendezések használata időszakos használat, pl. lakás, vendégház, iroda
K 0,5
gyakori használat, pl. kórház, iskola, étterem, hotel
0,7
rendszeres használat, pl. WC és/vagy zuhanyzók
1,0
speciális használat, pl. laboratórium
1,2
Ehhez tudnunk kell a csővezeték kívánt hosszát és keresztmetszetét. Az összefüggés: Figyelembe kell venni a csővezeték azon részét, ahol a szennyvíz nem gravitációsan áramlik. Számolni kell azzal is, hogy a súrlódási veszteség 2/3-dal csökken minden csőátmérő növekedés estén, ami azt jelenti, hogy pénzt spórolhatunk a nagyobb csövezéssel. De ne
MŰSZAKILAG SZÓLVA
menjünk túl messzire – az öntisztuláshoz a csövekben az áramlási sebességnek minimum 0,7 m/s-nak kell lennie.
10,0 m
H 2
3
Hp H geo
H tot
Hv
1
Hgeo = 4,0 m
Q a motort szakaszos üzemre tervezték, mivel ezek nem érintkeznek a közeggel, mely hűtené - és ezt szintén figyelembe kell venni. A szivattyú méretét a tartály start-stop szintje (Veff) közötti tényleges térfogatáram, és a szivattyú befolyásolja váltakozó üzemideje befolyásolja. Ha a szakaszos üzem idejét S3 50% 1 min.-ként adják meg, ez óránként 60 start/stoppot jelent, 30 sec üzem és 30 sec állás.
A 3. lépésben a munkapontot határozzuk meg. A kalkulált szennyvíz térfogatáram Qww, a nyomócső átmérője, hossza és a geodetikus magasság adja a csőhálózati jelleggörbét (lenti ábra, 1. görbe). A Grundfos WebCAPS programja automatikusan kalkulálja a görbét, a fenti paraméterek alapján, és meghatározza a feladatra legalkalmasabb szivattyútípust, amit a lenti ábra 2. görbéje jelöl.
Hasonlóan az S3 30% 1 min, 60 start/stoppot jelent óránként, 18 sec üzem majd 42 sec állás. Figyeljen arra, hogy az aktuális üzemi értékek általában alacsonyabbak, mint az adatlap elméleti értékei. Az összesített óránkénti üzemidőn belül a szivattyúnak továbbítania kell a rendszer által generált egy órányi szennyvíz mennyiséget.
A munkapont a szivattyú görbe (2) és a csőhálózati görbe (1) metszéspontja. Ne felejtse el, hogy a csőhálózat kapacitása e pontban meg kell hogy egyezzen, vagy több legyen a számított szennyvíz térfogatárammal Qww.
A tartály térfogatának méretezése Egy átemelőtelep tartályának térfogata korlátozott, és
A túlméretezés és a gyakori szivattyú start & stop okozta leállások elkerülése érdekében a tartály
MŰSZAKILAG SZÓLVA
térfogatát pontosan kell meghatározni. A szükséges tartályméret, Veff, számítása
Egyszerű méretezés A Grundfos a Multilift átemelőtelepekhez egy egyszerű méretezési segédlet kifejlesztésén dolgozik. A segédlet elkészültéig a pontos méretezésig ezt a néhány formulát használhatja, így biztosítva a felújításkor vagy új építéskor a költséghatékony szennyvízkezelést.
Qww • (Qp - Qww)
Veff =
Qp • Z
Kompakt teljesítmény
Ahol Qp a szivattyú munkapontja, (m3/h) és z (1/h) a szivattyú indítások száma óránként. A tartály térfogatának a szennyvíz térfogatáramához és a szivattyú teljesítményéhez kell igazodnia. A túlméretezett tartály elkerülésére biztosítani kell, hogy a szennyvíz a lehető legrövidebb ideig van a tartályban, és így a szennyvíz rothadása is kiküszöbölhető.
Emlékeztető: A dupla nem jelent kettős hatékonyságot A kétszivattyús állomás nem jelent dupla teljesítényt – a szivattyúknak külön-külön is az elvárt csúcsteljesítményt kell nyújtaniuk, 100%-os működéssel, ha az egyik esetleg meghibásodna. Méretezés során a párhuzamos szivattyúüzemmel mint extrém esettel kell számolni, mint például a csúcsidőszak. A párhuzamos működés NEM duplázza meg a kapacitást, mivel a nagyobb térfogatáram jelentősen fokozza a súrlódási veszteséget a csőhálózatban.
H [m] zer
ds
en úr
tty va
i j sz
50%
60-80%
Két szivattyú párhuzamosan
Egy szivattyú
Minden szivattyú párhuzamosan telepített
Ú
100%
2 sziva ttyú 1s
ziv att y
ú
Q (l/s)
Az átemelőtelepek kompakt teljesítményt nyújtanak, mely által a beruházási költségek kevesebbek, mint a hagyományos gravitációs megoldásoknál. És még a legkisebb átemelőtelep is nagy dolgokra képes. A Grundfos legkisebb középületi átemelőtelepe - a Multilift MD kétszivattyús berendezés, 92 l hasznos térfogattal, és 0,6 m2 beépítési területtel - 5.500 l/óra szennyvíz továbbítására képes, ha a két szivattyú közül az egyik teljes üzemre van méretezve. Ez biztosítja a tartalék szivattyút, amennyiben az egyik leállna. De a kis átemelőtelep teljesítménye 11.000 l/h is lehet csúcsidőszakban – ez egyenlő 72 fürdőkád egy órányi vízátfolyásával – amikor a két szivattyú váltakozó üzemben dolgozik.
MŰSZAKILAG SZÓLVA
MŰSZAKILAG SZÓLVA
