Един от аспектите, с който през 2006 г. Основният документ HS4 на Техническия строителен кодекс - CTE - беше разгледан по-разпръснато, беше проектирането и оразмеряването на групите под налягане за вътрешни инсталации в сгради

изчисляване

При това съображение трябваше да изчакаме публикуването през 2008 г. на стандарта UNE 149201 - Водоснабдяване. Оразмеряване на водни съоръжения за консумация от човека в сградите, актуализирано между другото през 2017 г., където бяха посочени различни аспекти, свързани с проектирането и изчисляването на оборудването за налягане, макар и неточно и непълно. Въпреки това, едва през 2013 г. AENOR публикува стандарт UNE 149202 за съоръжения под налягане във вътрешни водни инсталации, благодарение на работата на комитета AEN/CTN 149, Водно инженерство, съответния му подкомитет, в случая SC 2- Доставка и особено към компонентите на Работната група GT 2, Оборудване под налягане, сформирана от дистрибуторски компании, производители, експерти и организации, представителни като Conaif.

Дори въпреки наличието на този документ, в който се събират основите за правилното проектиране на различните конфигурации на групата на налягане и процедурата за оразмеряване за всеки от режимите на захранване е определена, наред с други, от днес, това е много неволно документ сред професионалисти в сектора и на който, по мое мнение, са посветени малко усилия за разпространение.

Тази статия се опитва да подготви кратко резюме на съдържанието на този стандарт в раздела за оразмеряване, с цел да се хвърли малко светлина върху раздел, толкова важен, колкото налягането на водата в съоръженията на сграда, предмет, който твърде много пъти е оставени в ръцете на самите производители, които в твърде много случаи поемат задачата, която би съответствала на специалистите и техниците.

1- Цел и обхват, обхванати от UNE 149202

Една от основните цели на настоящия стандарт е да разшири предписаното в гореспоменатия стандарт UNE 149201 по отношение на оборудването под налягане и да включи технологични подобрения или нови технологии, свързани с налягането на водата в сградите. Успоредно с това се предвижда да има документ, който отразява поредица от насоки, които да гарантират надеждно, ефективно и безопасно снабдяване, както и да служи за справка при възможните модификации на приложимото законодателство, както би било в случая в очакване на преглед на съдържанието на CTE DB - HS4.

По същия начин, както е предписан за CTE, стандартът UNE 149202 е приложим за водни инсталации за консумация от човека в нови сгради, както и за разширения, модификации, реформи или обновления на съществуващи, в които той е удължен или не брой или капацитет на съществуващите точки за потребление или приемащи устройства. Въпреки това и въпреки че този стандарт не е изрично посочен в бъдеща ревизия и публикация на CTE DB-HS4, той ще остане като документ или референтен стандарт и препоръчително съответствие.

Сградите с изчислителен дебит (едновременен дебит - Qs) по-малко от 1 l/s са изключени от обхвата на този стандарт, така че в случаи като еднофамилни къщи, двуфамилни къщи и дори жилищни сгради с малко потребители изоставен.от приложението на същия.

2- Системи за налягане съгласно UNE 149202 Стандарт

Съгласно стандарта UNE 149202, конфигурацията на групата за налягане може да бъде по един от следните начини:

> Непряко снабдяване чрез спомагателни атмосферни резервоари: Помпите ще се захранват от един или повече спомагателни резервоари от атмосферен тип.

> Директно хранене: Помпите ще се захранват директно от тръбопровода, свързан към захранващата мрежа (захранваща тръба) и без намесата на спомагателни резервоари, което ще изисква инсталиране на защитно устройство срещу работа на сухо, за да се избегне изземването на помпите.

С този тип захранване, електрическата мощност, изисквана от повдигащото устройство, се намалява, тъй като смукателното налягане на помпите е налягането, присъстващо в мрежата, а не атмосферното налягане.

> Смесена доставка или чрез допълнителни резервоари под налягане: Помпите ще се захранват от една или повече спомагателни мембрани или резервоари под налягане, разположени от смукателната страна на помпата. Работата му ще се контролира от честотен инвертор.

3- Типология на оборудването

Конфигурацията на оборудването, както и работата на помпите в тях може да се основава на тяхната система за управление:

> Оборудване под налягане с фиксирана скорост, обикновено посредством мембранни резервоари и пресостати.

> Оборудване с налягане с променлива скорост с едночестотен инвертор.

> Оборудване с налягане с променлива скорост и задвижване с променлива честота на помпа.

4- Брой помпи

Както е споменато в раздел 5.3.1.1 от UNE 149.202, трябва да бъдат подредени две или повече основни помпи с алтернативна работа (различна помпа ще стартира при всяко стартиране на помпата), монтирани паралелно. Всички тези помпи, с изключение на резерва, трябва да могат да осигуряват предвидения изчислен или едновременен поток (Qs) с налягане, равно на или по-голямо от подаващото налягане. В съвпадение с посоченото в HS4 на CTE, ще има две помпи за потоци до 10 l/s, три за потоци до 30 l/s и 4 за повече от 30 l/s.

5- Резервни помпи

Един от аспектите, които пораждат повече съмнения при проектирането на групи под налягане за сгради, е необходимостта от проектиране на резервни помпи, така че UNE 149202 ни посочва по отношение на този въпрос, че като цяло трябва да има поне една резервна помпа, от същата мощност като останалите основни помпи. По изключение може да се откаже от това, когато се изпълняват едновременно две помещения:

> Изчисляване или едновременен поток (Qs) ≤ 3 l/s.

> Единична мощност на всяка помпа ≤ 4 kW.

6- Оразмеряване на конвенционални групи с налягане с фиксирана скорост (мембранни резервоари)

В този случай екипът по същество ще се състои от:

> Спомагателен резервоар за атмосферно захранване (ако е разрешен)

> Група за налягане, състояща се от минимум две помпи

> Хидропневматичен резервоар под налягане (цилиндър или мембранен резервоар)

• 6.1- Оразмеряване на допълнителния резервоар за атмосферно захранване

Те трябва да спазват действащото законодателство и за здравни цели да спазват стандарта UNE 100030 IN, тъй като основният документ HS4 на CTE в неговия раздел 4.5.2.1, посочва насоките за оразмеряване на този елемент, критериите, установени в споменатия раздел, ще следвайте, за какво оразмеряването ще отговори на следния израз:

V = Qs x t x 60

V (л.): Обем на спомагателния резервоар

Qs (l/s): Изчисляване или едновременен поток (може да бъде максималният или частичният разчет, който трябва да бъде под налягане)

t (мин.): Приблизително време, което позволява подмяната на водата в резервоара (от 15 'до 20')

Във всеки случай и като допълнение към гореспоменатия израз, предписанията на стандарта UNE-149202 относно характеристиките и монтажа на спомагателни атмосферни резервоари, както и тези на останалото действащо законодателство, които ги засягат, също ще бъдат изпълнени . Напр. HS4-CTE.

• 6.2- Поток на помпата

Комплектът помпи, съставляващи оборудването под налягане, трябва да осигурява поток, по-голям или равен на изчислителния поток (Qc) при подаващото налягане.

Qs (l/s.): Поток на помпата

Qc (l/s): Изчисляване или едновременен поток (може да бъде максималният или частичният разчет, който трябва да бъде под налягане)

Тоест, за неговото разглеждане ще бъдат взети данните, отразени в раздел 2.1.3 от Основния документ HS4 на CTE, както и това, което е посочено за получаване на изчислителни потоци (едновременно) в UNE 149201: 2016 Стандарт.

• 6.3- Минимално стартово налягане

Съгласно стандарта UNE-149202 минималното пусково налягане на помпата трябва да бъде равно или по-голямо от минималното подаващо налягане (Ps), така че следва, че:

Pb ≈ Ps = PdmÌn + Pf + Hg/10.2

Pb (bar): Стартово налягане

Ps (bar): Налягане на подаване

Pdmin (bar): Минимално динамично налягане за най-неблагоприятната точка на потребление (1bar/1,5bar-HS4)

Pf (bar): Обща или крайна загуба на налягане поради триене или триене, както линейна, така и локализирана

Hg (m.): Геометрична височина на инсталацията до максималната точка на подаване

• 6.4- Максимално налягане при спиране

В съответствие с посоченото в HS4 на CTE, максималният диференциал на налягането на оборудването трябва да бъде между 2 и 3 бара над началното налягане на оборудването, съответстващо на разликата между минималното пусково налягане (последната помпа при стартиране) и максималното спирателно налягане (последната помпа, която трябва да спре), следователно:

Pp = Pb + 2 бара Û 3 бара

Pp (bar): Максимално налягане при спиране

Pb (bar): Минимално стартово налягане

• 6.5- Обем на хидропневматичния резервоар под налягане

За оразмеряването на минималния външен обем на хидропневматичния резервоар на съоръжение под налягане ще се използва изразът:

Vext = 900 x Qc x (Pb + d + 1) / n x d x b

Vext (л.) Външен обем хидропневматичен резервоар

Qc (бар): Изчислителен поток или едновременен поток на инсталацията

Pb (bar): Минимално стартово налягане

d (bar): Разлика в налягането между старт и стоп

n: Максимален брой стартирания/час, препоръчани от производителя в зависимост от мощността на двигателя и вида на стартиране (виж приложение E - UNE-149202)

б: Брой помпи (включително резерв)

Независимо от получената стойност, в този случай ще бъде установен минимален обем от 200 l.

• 6.6 - Електрическа мощност (на вала на помпата - P3)

Концепцията за електрическа мощност на помпата ще се разбира като резултат от мощността, погълната от вала на помпата, т.е. мощността, която може да се преобразува в полезна мощност (прехвърлена от работното колело на помпата към водата), така че в този случай ще се обърне към следното развитие:

За случая на помпи (центробежни) с трифазни двигатели

Kw = Qs x Hm x Y. / 367 х η з

Qs: Едновременен поток или изчислителен поток (m 3/h)

Hm: Манометрична глава (Hg + Δ p)

Y.: Специфично тегло на водата ( Y. = 1)

η h: Хидравлична ефективност в%

Забележка: Подчертаваме, че в този случай изчислението на абсорбираната мощност на мрежата също може да се разглежда, разбирано като консумация на енергия или активна мощност - P1; както и номиналната мощност, разбирана като максимална мощност, подавана от двигателя - P2 (вижте следната графика).

7- Оразмеряване на групи с налягане с променлива скорост (с честотен вариатор)

За оразмеряването на това оборудване трябва да се вземе предвид, че оборудването може да има две различни конфигурации:

> Агрегати с помпи, управлявани от едночестотен инвертор.

> Агрегати с независим честотен вариатор за всяка помпа (вариатори на раница).

Ще се спрем на случая с оборудване с единичен честотен инвертор. Както е посочено в раздел 5.3.3 от стандарта, тези агрегати могат да се освободят от допълнителния резервоар за подаване (атмосферен или под налягане), като имат поне един честотен инвертор, който управлява помпите, осигуряващи необходимото изходно налягане, независимо от заявения дебит.

• 7.1- Поток на помпата

Комплектът помпи, съставляващи оборудването под налягане, трябва да осигурява поток, по-голям или равен на изчислителния поток (Qc) при подаващото налягане.

Qs (l/s.): Поток на помпата

Qc (l/s): Изчисляване или едновременен поток (може да бъде максималният или частичният разчет, който трябва да бъде под налягане)

Тоест, за неговото разглеждане ще бъдат взети данните, отразени в раздел 2.1.3 от Основния документ HS4 на CTE, както и посочените за получаване на изчислителни потоци (едновременно) при неотдавнашната ревизия на стандарта UNE 149201: 2017.

• 7.2- Задайте налягане

Зададеното налягане се счита за необходимото изходно налягане на съоръжението под налягане, което трябва да бъде поне равно на Ps, като се запомни изразът за предишния случай.

Pb ≈ Ps = PdmÌn + Pf + Hg/10.2

Pb (bar): Стартово налягане

Ps (bar): Налягане на подаване

Pdmin (bar): Минимално динамично налягане за най-неблагоприятната точка на потребление (1bar/1,5bar-HS4)

Pf (bar): Обща или крайна загуба на налягане поради триене или триене, както линейна, така и локализирана

Hg (m.): Геометрична височина на инсталацията до максималната точка на подаване

• * 7.3- Обем на хидропневматичния резервен резервоар

* Въпреки че оборудването с задвижване с променлива скорост може да се освободи от хидропневматичен резервоар, тъй като те автоматично регулират работата на помпите въз основа на потреблението, което се появява по всяко време, неговото съществуване трябва да бъде гарантирано, за да се оборудва оборудването с минимум резерв от вода под налягане в случай на аварийна експлоатация, при която е необходимо да се действа чрез управление на превключвателя за налягане. Присъствие на следния израз:

Vext = 900 x Qc x (Pb + d + 1) / 4 x n x d x b

Vext (л.) Външен обем хидропневматичен резервоар

Qc (бар): Изчислителен поток или едновременен поток на инсталацията

Pb (bar): Минимално стартово налягане

d (bar): Разлика в налягането между старт и стоп

n: Максимален брой стартирания/час, препоръчани от производителя в зависимост от мощността на двигателя и вида на стартиране (виж приложение E - UNE-149202)

б: Брой помпи (включително резерв)

За този резервоар ще бъде установен минимален обем от 200 л, независимо от получената стойност.

Забележка: В случай на оборудване с независим честотен инвертор на помпа, параметрите по отношение на прогнозата за дебита и зададеното налягане ще бъдат същите като за предишния случай. В този случай обемът на резервния резервен хидропневматичен резервоар ще бъде най-малко 5 l.

• 7.4- Електрическа мощност

За да изчислим мощността, необходима в система за регулиране на налягането с променлива скорост, тоест с управление от честотен инвертор, ще вземем предвид така наречените закони за афинитет, така че в този случай мощността е пропорционална на потока, повдигнат към куба, към следните изрази:

Следователно, когато прилагаме формулата за изчисляване на мощността, ще бъдем подготвени да знаем стойността на потока, скоростта и налягането, необходими за всяка фаза на импулса, има специфичен софтуер за изчисляване на помпите и налягането групира както за конвенционалното управление, така и за управлението чрез задвижвания с променлива честота. На практика производителят или дистрибуторът на оборудването, в зависимост от променливите на манометричната глава на потока и разхода, както и други параметри и променливи, сред които специфичните криви за всеки модел помпа или чрез съответния софтуер, могат да ни предоставят мощност, необходима за всяко обстоятелство.

Ограничението на страниците за тази статия не прави възможно разширяването на съдържанието в нито един от нейните раздели, въпреки това има безброй ръководства и технически ръководства, които по един или друг начин се задълбочават в техническите аспекти, свързани с избора на помпи и оборудване налягане на водата в сградите, макар и не винаги въз основа на прилагането на испанския стандарт, подробно описан тук.