Rozwiązania ograniczające występowanie stref martwych w instalacjach

Rozwiązania ograniczające występowanie stref martwych w instalacjach rozprowadzających wodę zimną i ciepłą

Zakres artykułu

Artykuł opisuje przyczyny z racji których zachodzi potrzeba stosowania różnych rozwiązań minimalizujących liczbę miejsc stagnacji wody w instalacjach, w tym instalacji trójnikowych z pętlami oraz bez pętli. Przedstawione zostały także powszechnie stosowane przepisy prawne oraz trendy. W artykule omówiony został sposób wykonania połączeń pierścieniowych w podejściach pomieszczeń sanitarnych. W zakresie publikacji przedstawiono charakterystyczne kształtki stosowane w ramach systemu. Przestawiono również możliwości projektowania omawianych instalacji w programie Instal-San, firmy InstalSoft. Uwzględniają one wskazanie sposobu rysowania, metod obliczeniowych, wpływu na wyniki obliczeń, sposóbu prezentacji wyników na rysunkach, dostępności obliczeń.

Tekst źródłowy

Trochę teorii…

Przepisy europejskie oraz krajowe obligują inwestorów / projektantów / wykonawców do stosowania w instalacjach wodnych materiałów, armatury oraz rozwiązań redukujących ryzyko rozwoju bakterii groźnych dla zdrowia człowieka. Przyczyn rozwoju drobnoustrojów chorobotwórczych, w tym bakterii z rodziny Legionella, należy szukać między innymi w zbyt niskiej temperaturze ciepłej wody dostarczanej do punktów czerpalnych. Zgodnie z przepisami (1) nie powinna ona być niższa nić 55°C i nie wyższa niż 60°C. Utrzymanie takiego poziomu temperatur w instalacji hamuje rozwój bakterii Legnionella, a okresowy przegrzew w temp. 70°C powoduje ich ginięcie. Utrzymanie wymaganych parametrów wody w całej instalacji często nie jest możliwe z uwagi na występujące miejsca zastoju wody w odcinkach bezpośrednio zasilających odbiorniki. Występowaniu takich miejsc sprzyjają najczęściej stosowane w naszych realiach sposoby podejść do odbiorników trójnikowe (rys.1) lub rozdzielaczowe (rys.2). Przepisy nakazują zapewnienie cyrkulacji ciepłej wody w obiegach, których pojemność wodna jest większa od 3 dm3. Przy najczęściej stosowanych średnicach podejść, oznacza to, że maksymalna sumaryczna długość odcinków rur, bez konieczności zapewnienia cyrkulacji wody może wynieść nawet 16 m (zależnie średnicy wewnętrznej rury podejścia). Wobec powyższego większość typowych instalacji w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i zamieszkania zbiorowego z pionami od których biegnie rozprowadzenie do pomieszczeń, zapewnia cyrkulację jedynie w obrębie pionów.

1. Instalacja trójnikowa

2. Instalacja rozdzielaczowa

Wykonawstwo…

Coraz częściej w ofercie producentów systemów rurowych można spotkać specjalne kształtki trójnikowe do podłączeń odbiornikowych (Rys.3, Rys.4). Ich użycie redukuje ilość i objętość miejsc zastoju wody. Ponadto zmniejsza się również ilość kształtek w podejściu, co ułatwia i przyspiesza montaż i w efekcie redukuje ryzyko awarii wskutek rozszczelnienia się połączenia rury z kształtką. Pobór wody w danym odbiorniku wymusza również przepływ przez pozostałe odbiorniki zlokalizowane bliżej pionu (Rys.5). Niemniej nadal, w zależności od częstości i miejsca wystąpienia poboru wody, mogą tworzyć się strefy martwe. Optymalnym rozwiązaniem uzupełniającym powyższe, jest zapewnienie przepływu przez wszystkie odcinki podejścia poprzez stworzenie na instalacji pierścienia zasilanego z pionu (Rys.6). Przy takim połączeniu instalacji, przepływ wystąpi w każdym odcinku podejścia w przypadku poboru wody z dowolnego odbiornika w ramach pierścienia. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest zmniejszenie wahań ciśnienia w podejściach powstających wskutek poboru wody z poszczególnych odbiorników.

3. Kształtka trójnikowa do podłączeń odbiornikowych Uponor

4. Kształtka trójnikowa do podłączeń odbiornikowych Wavin

Projektowanie…

Narzędziem wspomagającym projektowanie instalacji z użyciem wymienionych w tym artykule rozwiązań jest program Instal-san (od wersji 4.13) w konfiguracjach z modułem T, autorstwa InstalSoft. Program umożliwia wykonanie pierścienia na rozprowadzeniu wody ciepłej i zimnej w obrębie podejść od pionów do odbiorników. Wykonanie schematu instalacji z podłączeniami trójnikowymi możliwe jest zarówno na rzutach jak i rozwinięciach. Dodatkowo dzięki nowej funkcji automatycznego podłączania odbiorników w systemie trójnikowym poprawne narysowanie połączeń stało się bardzo proste. Obliczenia instalacji pierścieniowej wykonywane są w oparciu o metodę Cross’a (3). W ramach obliczeń iteracyjnych pierścienia wyznaczany jest tzw. odbiornik rozcinający znajdujący się najbliżej punktu w którym strata ciśnienia przy przepływie z lewej i prawej strony pierścienia jest taka sama. Program wyznacza przepływy w obydwu gałęziach pierścienia oraz średnice podejść zgodnie z normą DIN 1988-300 (4), w oparciu m.in. o wymagane wypływy i ciśnienia w przyborach. Wyniki prezentowane są na rysunkach oraz w tabelach z trasami hydraulicznymi (Rys.7). Program automatycznie specyfikuje również rury oraz kształtki wymagane przez strukturę instalacji.

Warunkiem uzyskania w zestawieniu trójnikowych kształtek odbiornikowych jest ich obecność w katalogu danego producenta. Dostęp do opcji projektowania instalacji pierścieniowych możliwy jest w wersji pełnej oraz niektórych wersjach firmowych pakietu InstalSystem.

5. Odbiorniki podłączone przez kształtki trójnikowe

6. Odbiorniki podłączone przez kształtki trójnikowe w układzie pierścieniowym

7. Instal-san TS - przykładowy widok rozwinięcia i tabel wynikowych

Wykaz publikacji w czasopismach

1. Polski Instalator, 09/2013, s. 52-53, język polski.
   
2. Rynek Instalacyjny, 10/2013, s. 84-85, język polski.