Épületek gázellátása A csatlakozó és fogyasztói vezetékek kialakítása
Vízellátás, csatornázás, gázellátás I. 2012. október 24.
A gázellátó rendszer felépítése
Forrás: Horánszky Bea, Miskolci Egyetem elıadása, ott: Viktor L, 2005.
2
Az elosztóvezeték kialakítási változatai
3
A földgázellátás törvényi háttere A gázenergiáról szóló 1969. évi VII. törvény hatálya alá tartozó gáz- és olajipari létesítményekre: • a 11/1982 (VIII. 18.) IpM rendelettel kiegészített 1/1977 (IV. 6.) NIM számú rendelet, Gáz- és Olajipari Mőszaki Biztonsági Szabályzat • 1994. évi XLI. törvény a gázszolgáltatásról: megteremtette a privatizáció alapjait (módosította az 1997. évi XX. törvény ) • 2003. évi XLII. törvény a földgázellátásról (GET) • 111/2003. (VII. 29.) Kormányrendelet a végrehajtásról Közelítés az EU jogszabályaihoz Engedélyes tevékenységek: – földgázszállítás – földgáztárolás – földgázelosztás – földgáz-kereskedelem – közüzemi nagykereskedelem, szolgáltatás – rendszerirányítás • 2008. évi XL. törvény a földgázellátásról, teljes terjedelmében 2009. július 1-én lépett hatályba. 4
Hibrid gázpiaci modell A szociális szempontokat is érvényesítı ún. kettıs (hibrid) modell lényege:
5
2008-as gáztörvény hatályba lépése után gázpiac szereplıi a következık szerint módosulnak: A gázpiac szereplıi a 2003. évi XLII. törvény szerint • szállítás • tárolás • elosztás • közüzemi nagykereskedelem • kereskedelem • közüzemi szolgáltatás • szervezett földgázpiac mőködtetése • rendszerirányítás • telephelyi engedélyes • földgáz határon keresztüli szállítása • a pébégáz vezetéken történı szállítása és elosztása
A gázpiac szereplıi a 2008. évi XL. törvény szerint • szállítás • tárolás • elosztás • kereskedelem • szervezett földgázpiac mûködtetése • rendszerirányítás • telephelyi engedélyes • földgáz határon keresztüli szállítása • a pébégáz vezetéken történı szállítása és elosztása • jelentıs piaci erıvel rendelkezı engedélyes • egyetemes szolgáltató
6
„Az egységes versenypiac létrejötte A törvény hatályba lépésével megszőnik a közüzemi és a szabadpiaci modell, helyébe egységes, szervezett versenypiac lép. A közüzemi modell esetében csak a meghatározott nagykereskedıtıl lehetett a földgázt beszerezni, egy kijelölt értékesítési láncon keresztül. Ez a szabadpiacon megszőnik, azaz mindegyik kereskedelmi engedélyes olyan forrásból szerzi be a földgázt, amilyenbıl akarja, pontosabban amire lehetısége van.” (Forrás: Csallóközi Zoltán: Néhány gondolat a 2009. július 1-jével hatályba lépı új földgázellátási törvényrıl. Energiagazdálkodás, 50. évf. 2009. 1–2. szám)
7
A csatlakozó és fogyasztói vezetékek kialakításának törvényi háttere A gázenergiáról szóló 1969. évi VII. törvény hatálya alá tartozó gázés olajipari létesítményekre: a 11/1982 (VIII. 18.) IpM rendelettel kiegészített 1/1977 (IV. 6.) NIM számú rendelet, Gáz- és Olajipari Mőszaki Biztonsági Szabályzat
A gázenergiáról szóló 2003. évi XLII. törvény egyes rendelkezéseinek végrehajtásáról szóló 111/2003. (VII. 29.) Kormányrendelet 2004. január 1-vel hatályon kívül helyezte.
8
A csatlakozó és fogyasztói vezetékek kialakításának törvényi háttere 11/2004. (II. 13.) GKM rendelet: Gázipari Mőszaki Szakbizottság létrehozása, amely kidolgozza a Csatlakozó vezetékek és fogyasztói berendezések létesítési és üzemeltetési mőszaki-biztonsági szabályzatát (GMBSZ). Közzététel: Gazdasági Közlöny 15. szám, 2005. XII. 12. 1. módosítás: Gazdasági Közlöny 13. szám, 2006. október 11. 2. módosítás: közzététel a MKEH honlapján (GMBSZ 2008) 3. módosítás: közzététel a MKEH honlapján (GMBSZ 2012) Érvényes 2012.09.19-tıl – ajánlás Mőszaki Felügyeleti Hatóság Gázcsatlakozó vezetékek és fogyasztói berendezések Letölthetı: www.mkeh.gov.hu/muszaki/gazvezetek 9
A gázellátó rendszer vezetékei Gázellátó rendszer: a gázelosztó vezeték, a csatlakozó vezeték és a fogyasztói berendezés együttesen. Gáz elosztó vezeték Az a csıvezeték tartozékaival együtt, amelyen keresztül a földgáz elosztása történik, és amelynek kezdıpontja a Magyar Köztársaság államhatára, a gázátadó állomások kilépı pontja, a földalatti gáztároló vagy a földgáztermelı üzem betáplálási pontja, végpontja pedig a Magyar Köztársaság államhatára vagy a felhasználási hely telekhatára. 10
A gázellátó rendszer vezetékei Csatlakozóvezeték A felhasználási hely telekhatárától a fogyasztói fıcsapig terjedı vezeték.
Fogyasztói vezeték Az a vezetékszakasz tartozékaival együtt, amely a gázmérıtıl – ennek hiányában a fogyasztói fıcsaptól – a gázfogyasztó készülékig terjed.
11
A gázellátó rendszer vezetékei Felhasználói berendezés A fogyasztói vezeték, a gázfogyasztó készülék és a gázfelhasználó technológiák, valamint az azok rendeltetésszerő és biztonságos használatához szükséges tartozékok összessége.
Felhasználási hely A felhasználó tulajdonában vagy használatában lévı ingatlan, ahol a felhasználói berendezés, a gázfogyasztást szolgáló nyomásszabályozó, a gázmérıhely vagy a fogyasztói fıcsap van. 12
Csatlakozóvezeték elıkertes beépítés esetén Elıkertes épület, kisnyomású gázelosztás
13
Csatlakozóvezeték elıkertes beépítés esetén Elıkertes épület, középnyomású gázelosztás
14
Csatlakozóvezeték telekhatáron álló épületnél Telekhatáron álló épület, kisnyomású gázelosztás
15
Nyomásfokozatok Kisnyomás:
MOP legfeljebb 100 mbar
Középnyomás:
MOP 100 mbar-nál nagyobb, legfeljebb 4 bar
Nagyközépnyomás:
MOP 4 bar-nál nagyobb, legfeljebb 25 bar
Nagynyomás:
MOP 25 bar-nál nagyobb
16
Elıírt csatlakozási nyomásértékek (GMBSZ)
Csatlakozási gáznyomás pc [mbar] Névleges Gáz fajta
üzemi nyomás [mbar]
Gázfogyasztó készülék
Kisnyomású elosztó
nyomásszabályozó
vezetékrıl ellátott
Gázfogyasztó készülék
nélkül és fogyasztói
fogyasztói berendezés
nyomásszabályozóval
nyomásszabályozóval Legalább
Legfeljebb
Legalább
Legfeljebb
Legalább
Legfeljebb
25
25
28
23
33
25
100
85
73
100
73
100
75
100
30
28
33
25
33
30
100
50
45
55
45
55
45
55
100
90
105
90
105
90
110
500
-
-
-
-
460
510
Földgáz
Pébégáz
17
Az elosztóvezeték kialakítási változatai
18
Kisnyomású gázelosztás esetében a körzeti nyomásszabályozó állomásokon a gáz nyomását 33 mbar értékre csökkentik. A gázkészülék elıtt a névleges üzemi nyomás 25 mbar. Az elosztóvezeték, a csatlakozóvezeték és a fogyasztói vezeték áramlási ellenállásának legyızésére tehát legfeljebb 8 mbar nyomás-különbség áll rendelkezésre.
19
Növelt kisnyomású gázelosztás esetében a körzeti nyomásszabályozó állomáson a nyomást 100 mbar értékre csökkentik. A készülékek névleges csatlakozási nyomása 85 mbar, de valamennyi készülék egyidejő üzemeltetésekor a legkedvezıtlenebb helyzető készüléknél is legalább 73 mbar.
20
Középnyomású gázelosztás esetén a körzeti nyomásszabályozó állomáson a gáz nyomását középnyomásra csökkentik és a telekhatáron vagy azon belül elhelyezett házi nyomásszabályozónál csökken kisnyomásra, általában 30 mbar értékre.
21
Kisnyomású elosztóvezetékre csatlakozó épület bekötése Bekötés alápincézett épületbe
22
Kisnyomású elosztóvezetékre csatlakozó épület bekötése Bekötés alá nem pincézett épületbe
23
Középnyomású elosztóvezetékre csatlakozó épület bekötése 1
24
Középnyomású elosztóvezetékre csatlakozó épület bekötése 2
25
Középnyomású elosztóvezetékre csatlakozó épület bekötése 3
26
A bekötések korszerő elemei Pincei fali átvezetı elemek* A pincei fali átvezetık fı funkciói: - a gázbeszivárgás megakadályozása, - a vízbeszivárgás megakadályozása, - a gázvezeték elmozdulásának a megakadályozása. A tömítés lehet kétlépcsıs: - a falszerkezet és a védıcsı, illetve - a védıcsı és a haszoncsı között kialakított tömítések. A szivárgás kialakulásának kétszeres az esélye. * A Kulturált gázbekötések c. ismertetı anyag alapján Szerzı: Németh Richárd okl. gépészmérnök 27
Pincei fali átvezetı elemek kialakítása Komplett átvezetı elem PE csıvel kialakított beálláshoz SCHUCK típusú fali átvezetı elemek
28
SCHUCK típusú fali átvezetı elem beépítése • A falazaton megfelelı mérető furatot kell készíteni. • Az átvezetı elemet központosítani kell a furatban. • Az elemre a külsı oldalon fel kell helyezni a betöltı tárcsát a tömítıszivaccsal, illetve a rögzítıbilincset.
• A habarcs kikeverése és betöltése (ellenırzıfuratok). • Ki kell várni az elıírt kötési idıt. • A betöltıtárcsa eltávolítása. • Utólagos beépítés esetén a külsı vízzáró szigetelést, valamint a szigetelésvédı falazatot helyre kell állítani. • Tokos hegesztéssel a külsı PE csıcsatlakozás elkészítése (készülhet a 29 beépítés elıtt is).
Süllyesztett fali felállás kialakítása HSP-PEFlex típusú átvezetı elem beépítésével
30
Közterületi elzáró kialakítások
31
Közterületi elzáró kialakítások Rugós gömbszelep
Ívzár
32
A csatlakozó és fogyasztói vezetékek méretezése A méretezés alapösszefüggése: ρ gáz l ∆p = λ + ∑ ζ v gáz 2 d 2 ahol: ∆p
λ
l d
Σζ ρgáz vgáz
– a vezetékszakasz nyomásvesztesége, Pa – a csısúrlódási tényezı, – a csıszakasz hossza, m – a csı átmérıje, m – a szakaszon lévı ütközési (alaki) ellenállások összege, – a gáz sőrősége a szakaszon (kisnyomású vezetéknél állandónak vehetı), kg/m3 – a gáz sebessége, m/s 33
A méretezett vezetékszakasz mértékadó gázterhelésével a sebesség: .
v=
4 ⋅V m d 2 ⋅π
ahol: .
Vm
– a mértékadó gázterhelés, m3/s mértékegységben
Így a nyomásveszteség: . 2
l ρ gáz 16 V m ∆p = λ + ∑ ζ 2 4 π d 2 d
Pa
Az egyenértékő csıhosszal a nyomásveszteség:
∆p = ahol lm = lt + legy, m
8
π
2
⋅λ
.2 ρ ⋅V m 5 gáz
lm d
Pa
34
A csısúrlódási tényezı felvétele A csısúrlódási tényezı acél anyagú csatlakozó- és fogyasztói vezetékeknél jó közelítéssel 0,024 értékőre vehetı fel, egyébként
λ=
0 ,094 3
Weymouth-összefüggés
d
A mőanyag csıvezeték csısúrlódási tényezıje hozzávetılegesen az acélra megadott érték felére vehetı fel.
35
Az alaki ellenállás tényezı felvétele Földgáz vezetékeknél figyelembe vehetı alaki ellenállás tényezık: (GMBSZ 2012 7.3. sz. táblázat)
Szimbólum
Megnevezés
ξ
Könyök vagy csıív (irányérték a DIN 1988 3. része és a TRGI szerint)
0,7
Áramlás szétválasztás, derékszögő leágazás
1,3
Áramlás szétválasztás, átmenı ág
0,3
Áramlás szétválasztás, ellenáramú ágak
1,5
Szőkítı idom
0,4
Elzárócsap (kúpos), sarok (biztonsági csatlakozószerelvény)
5,0
Elzárócsap (golyós), átmeneti
0,5
Elzárócsap (golyós), sarok
1,3
36
Az egyenértékő csıhossz felvétele
A helyi ellenállás megnevezése
Csıméret, DN 20
25
32
40
50
80
100
Egyenértékő csıhossz, m Ív, könyök, T-idom, szőkítı
1
1
2
2
3
5
7
Gázmérı kötés a csatlakozó vezetéken
3,3
3,5
7
7
-
-
-
Gázmérı kötés a fogyasztói vezetéken
2,5
2,5
5
5
-
-
-
Készülék kötés (csappal)
2,5
2,5
5
5
-
-
-
(csappal)
37
A nyomásveszteségek figyelembevétele a korábbi segédletek szerint
38
Méretezés a GMBSZ 2012 szerint A megengedett nyomásesést a csatlakozó és a fogyasztói gázvezetékek hidraulikai méretezésénél a tervezı vegye figyelembe. Erre vonatkozóan alapadatként a földgázelosztónak meg kell adnia a tervezı részére a csatlakozó vezeték kezdıpontjára vonatkozó, a tervezı számításaiban alkalmazandó nyomás értékét. A tervezınek ennek alapján méreteznie kell az általa tervezett csıvezetékeket, és kell biztosítania a gázfogyasztó készülékekre megadott csatlakozási nyomást.
39
A mértékadó gázfogyasztás Lakóépületek gázfogyasztása Az életmód jelentısen befolyásolta a hétköznap esti és a hétvégi csúcsfogyasztások nagyságát és idıbeni megjelenését. Például egy lakóépület órai fogyasztásadatai:
40
A mértékadó gázfogyasztás Például egy lakóépület 10 perces fogyasztásadatai:
Megállapítás: a vezetékméretezéshez felhasznált mértékadó gázigény meghatározásához a hétvégi fogyasztásokat kell alapul venni, mégpedig az órainál rövidebb idıtartamú csúcsfogyasztások értékét. Javasolt a 10 perces csúcsok figyelembe vétele, mert ezek egyes esetekben akár 50...100 % -al is nagyobbak lehetnek az órai csúcsoknál. 41
A mértékadó gázfogyasztás A fogyasztás külsı hımérséklet-függése Egyedi főtési fogyasztókra a mérési adatokból lineáris regresszióval kapott egyenes:
Megállapítás: a gázfogyasztás hımérsékletfüggése határozottan kimutatható. Főtési fogyasztók esetében a csökkenés határozott és főtési gázigény kb. +16...18 °C-ig jelentkezik. 42
A méretezési gázfogyasztás meghatározása A mértékadó gázfogyasztás valószínőségi változó, ahol a gázfogyasztás értékei normális eloszlást követnek és a számított fogyasztás alakja:
V& = m1 ∑ Q& + t . σ 1
∑ Q&
ahol m1 és σ1 paraméterek a várható érték és a szórás segítségével számíthatók, t − a külsı hımérséklet.
43
A méretezési gázfogyasztás meghatározása a gyakorlatban 1. Lakóépületek konyhai és fürdıszobai méretezési gázfogyasztása A módszer az ún. egyidejőségi tényezı bevezetésén alapul:
. n . V m = e ∑ V Ni i =1
ahol Vm
– a méretezési gázterhelés,
e
– egyidejőségi tényezı,
n
– a vizsgált vezetékszakaszra kapcsolódó gázkészülékek száma,
VNi
– az i-edik gázfogyasztó készülék névleges gázterhelése.
44
Az egyidejőségi tényezı meghatározása (folyt.) 1.1. A Gáztechnikai Kézikönyv szerint – konyhai fogyasztók esetén:
0,9 e= 4 n ahol
n – a fogyasztók száma
– konyhai + fürdıszobai fogyasztókra: • 20 lakásig táblázatosan megadott egyidejőségi tényezı, • 20 lakás felett a konyhai összefüggés használható, de a fürdıszobai fogyasztókat figyelmen kívül hagyva.
45
Az egyidejőségi tényezı meghatározása 1.2. A GMBSZ 2012 7.2. számú táblázat szerint A különféle gázfogyasztó készülékek egyidejőségi tényezıi: (részlet) Egyidejőségi tényezı Készülékek száma
ƒG (gáztőzhelyek,
ƒG (átfolyó
ƒG (konvektorok,
ƒG (kazánok, kombi
gázfızık, sütık)
vízmelegítık)
tárolós vízmelegítık)
készülékek 30 kW teljesítményig)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,621 0,448 0,371 0,325 0,294 0,271 0,253 0,239 0,227 0,217
1,000 0,607 0,456 0,373 0,320 0,283 0,255 0,234 0,217 0,202
1,000 0,800 0,703 0,641 0,597 0,564 0,537 0,515 0,496 0,480
1,000 0,883 0,822 0,782 0,752 0,729 0,710 0,694 0,680 0,668
46
A fogyasztó vezeték méretmegválasztásának szabályai
47
