Kotłownia gazowa w budynku bez dostępu do sieci gazowej - wymagania. Magazynowanie gazu

Podczas projektowania kotłowni zasilanych gazem płynnym, należy korzystać z rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Niestety, nie ma tu odpowiedniej normy do projektowania takich pomieszczeń i w praktyce stosuje się wymagania z normy PN-B-02431-1 „Ogrzewnictwo. Kotłownie wbudowane na paliwa gazowe o gęstości względnej mniejszej niż 1. Wymagania”.

Spis treści

1. Obowiązujące przepisy prawne i normy
2. Kotły gazowe na gaz płynny
3. Magazynowanie gazu płynnego
4. Wentylacja kotłowni
5. Zabezpieczenia w kotłowni

W warunkach klimatycznych Polski obiekty budowlane użytkowane przez cały rok muszą mieć zamontowaną instalację centralnego ogrzewania zasilaną ze źródła ciepła umieszczonego w pomieszczeniu kotłowni. Wytyczne dotyczące projektowania i wyposażenia pomieszczenia kotłowni określają przepisy, których spełnienie zapewnia bezpieczeństwo użytkowania.

Obowiązujące przepisy prawne i normy

Podczas projektowania kotłowni zasilanych gazem płynnym, czyli paliwem o gęstości większej od 1, należy korzystać z rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Niestety, w przeciwieństwie do kotłowni zasilanych gazem o gęstości względnej mniejszej od 1, nie ma tu odpowiedniej normy do projektowania takich pomieszczeń i w praktyce stosuje się wymagania z normy PN-B-02431-1 „Ogrzewnictwo. Kotłownie wbudowane na paliwa gazowe o gęstości względnej mniejszej niż 1. Wymagania”.

W prawodawstwie krajowym stosowanie norm nie jest obligatoryjne z wyjątkiem tych, powołanych w aktach prawnych. Ponieważ ww. dokument jest wskazany w warunkach technicznych, należy go stosować w zakresie pkt. 2.2 (z wyłączeniem 2.2.1.4; 2.2.1.8; 2.2.2.4 i 2.2.2.5) oraz 2.3 (z wyłączeniem 2.3.8.1; 2.3.8.2; 2.3.9 i 2.3.14). Zakres wymagań stawianych kotłowniom według normy PN-B-02431-1 zależy od łącznej mocy cieplnej zainstalowanych w nich urządzeń: 60 kW (z podziałem do 30 kW i od powyżej 30 do 60 kW) oraz od powyżej 60 do 2000 kW.

Kotły gazowe na gaz płynny

Kotły gazowe są praktycznie bezobsługowe, a do prawidłowej pracy wymagają jedynie cyklicznych przeglądów wykonywanych przez serwis producenta. Decydując się na wykorzystanie tych urządzeń, należy wziąć pod uwagę tzw. uzbrojenie działki pod kątem możliwości podłączenia obiektu do sieci gazowej i użycie kotłów zasilanych gazem ziemnym, gdy zaś brak jest takiej instalacji, trzeba rozważyć zastosowanie gazu płynnego. Wyróżnia się tu: butan techniczny oznaczany symbolem B (co najmniej 95% butanu), propan techniczny – P (minimum 90% propanu) oraz propan-butan – B/P (od 18 do 55% propanu i co najmniej 45% butanu). W celach ogrzewczych używa się głównie propanu.

Instalacje gazowe zasilane gazem płynnym można wykonywać jedynie w budynkach niskich § 157 ust. 5 WT, odnosi się to również bezpośrednio do lokalizacji kotłowni. Ograniczenie to związane jest z właściwościami gazu płynnego (propanu), którego gęstość w fazie gazowej jest większa od gęstości powietrza, co przekłada się na znaczne opory przepływu propanu w pionowych odcinkach przewodów. Kotły opalane gazem płynnym nie mogą być instalowane w pomieszczeniach, których poziom podłogi znajduje się poniżej otaczającego terenu, oraz tam, gdzie studzienki lub kanały instalacyjne i rewizyjne znajdują się poniżej poziomu podłogi.

W kotłowniach zasilanych gazem płynnym o mocy cieplnej od 60 do 2000 kW należy przewidzieć możliwość zainstalowania urządzenia pozwalającego na schładzanie i odprowadzanie wody o pojemności równej co najmniej pojemności wodnej największej jednostki kotłowej (pkt. 2.3.11 WT). Konieczność stosowania studzienki schładzającej wynika z rozporządzenia Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych.. Dokument ten dopuszcza wprowadzanie ścieków przemysłowych do urządzeń kanalizacyjnych, pod warunkiem że ich temperatura nie przekracza 35°C.

Właściwości gazu płynnego powodują trudności w wykonaniu studzienek schładzających w pomieszczeniu kotłowni. Możliwe jest zastosowanie jednego z dwóch rozwiązań:

• montaż studzienki bez odpływu do kanalizacji z możliwością automatycznego odpompowania schłodzonej wody do położonego wyżej zlewu;
• instalacja studzienki pośredniej połączonej w dolnej części z inną podłączoną do kanalizacji lub studzienki dwukomorowej.

Ponieważ studzienka schładzająca jest najniższym miejscem w kotłowni, to nad projektowanym maksymalnym poziomem wody powinien być umieszczony detektor gazu.

Magazynowanie gazu płynnego

Gaz płynny może być magazynowany w butlach 11 lub 33 kg oraz zbiornikach o większej pojemności. Ze względu na moc urządzeń zasilanie kotłów z najmniejszych butli jest uciążliwe.

Warunki zasilania urządzeń na gaz płynny z butli 11 kg szczegółowo reguluje § 177 WT. Urządzenia gazowe instalowane w budynku mogą być zasilane z takich butli pod warunkiem spełnienia następujących wymagań:

• w jednym mieszkaniu, warsztacie lub lokalu użytkowym nie należy instalować więcej niż dwóch butli,
• w pomieszczeniu, w którym montuje się butlę, trzeba zachować temperaturę niższą niż 35°C,
• butlę należy instalować wyłącznie w pozycji pionowej oraz zabezpieczyć przed uszkodzeniami mechanicznymi,
• między butlą a urządzeniem promieniującym ciepło, z wyłączeniem zestawów urządzeń gazowych z butlami, należy zachować odległość co najmniej 1,5 m,
• butli nie można umieszczać w odległości mniejszej niż 1 m od urządzeń mogących powodować iskrzenie,
• urządzenia gazowe należy łączyć z reduktorem ciśnienia gazu na butli za pomocą elastycznego przewodu o długości nieprzekraczającej 3 m i wytrzymałości na ciśnienie co najmniej 300 kPa, odpornego na składniki gazu płynnego, uszkodzenia mechaniczne oraz temperaturę do 60°C,
• urządzenie gazowe o mocy cieplnej przekraczającej 10 kW należy łączyć z przewodem elastycznym, rurą stalową o długości co najmniej 0,5 m.

Wymagania odnośnie zasilania urządzeń gazowych z butli 33 kg lub baterii takich butli reguluje § 178 WT. Wynika z niego, że tego rodzaju zasilanie jest możliwe po spełnieniu poniższych warunków

• butle powinny być umieszczone na zewnątrz budynku, w miejscu oznakowanym, na utwardzonym podłożu, pod zadaszeniem chroniącym od wpływu czynników atmosferycznych,
• liczba butli w baterii nie może przekraczać 10, powinny być podłączone do kolektora wykonanego z rury stalowej bez szwu lub przewodowej łączonej przez spawanie,
• odległość butli od najbliższych otworów okiennych/drzwiowych w ścianie zewnętrznej budynku nie może być mniejsza niż 2 m,
• butle nie mogą być sytuowane w zagłębieniach terenu.

Ze względu na większą objętość gazu w butlach 33 kg zasilanie z baterii takich butli pozwala zmniejszyć częstotliwość ich wymiany. Jednak jest to również rozwiązanie uciążliwe z punktu widzenia użytkownika (konieczność demontażu zużytych butli, montażu pełnych) i mało komfortowe.

Opcją pozwalającą uniknąć problemów związanych z eksploatacją butli 11 i 33 kg jest zastosowanie zewnętrznego zbiornika na gaz płynny – naziemnego, naziemnego przysypanego ziemią lub podziemnego.

Warunki dotyczące zasilania instalacji gazowych ze zbiorników gazu są wymienione w § 178 Warunków technicznych. Rozwiązania tego typu mogą wykorzystywać jeden lub kilka zbiorników naziemnych (ich liczba w grupie nie może przekraczać 6 sztuk, a łączna pojemność 100 m3). Zgodnie z § 178 ust. 2 rozporządzenia odległości pomiędzy grupami zbiorników powinny wynosić:

• 7,5 m – gdy łączna pojemność zbiorników w grupie nie przekracza 30 m3;
• 15 m – gdy łączna pojemność zbiorników w grupie przekracza 30 m3.

Zbiorniki gazu płynnego nie mogą być sytuowane w zagłębieniach terenu, w miejscach podmokłych oraz w odległości mniejszej niż 5 m od rowów, studzienek lub wpustów kanalizacyjnych, o czym mowa w § 178 ust. 3 Warunków technicznych. Ich dopuszczalną odległość między sobą oraz od budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej określa poniższa tabela.

Odstępy te mogą być zmniejszone do 50% w przypadku zastosowania wolno stojącej ściany oddzielenia przeciwpożarowego o klasie odporności ogniowej co najmniej REI 120, usytuowanej między zbiornikiem a budynkiem.

Dla zbiornika z gazem płynnym o pojemności do 10 m3 zmniejszenie jego odległości od budynku, o której mowa w ust. 7, może mieć miejsce również wtedy, gdy pionowy pas ściany tego budynku, o szerokości co najmniej równej rzutowi równoległemu zbiornika, powiększonej o 2 m z obu jego stron, oraz o wysokości równej poziomowi budynku będzie miał klasę odporności ogniowej co najmniej REI 120 i nie będą tam znajdowały się otwory okienne i drzwiowe (§ 178 ust. 8 WT).

Oddalenie zbiornika z gazem płynnym od rzutu poziomego skrajnego przewodu elektroenergetycznej linii napowietrznej, a także od szyny zelektryfikowanej linii kolejowej lub tramwajowej powinna wynosić co najmniej (§ 178 ust. 9 WT):

• 3 m – przy napięciu linii elektroenergetycznej lub sieci trakcyjnej do 1 kV;
• 15 m – przy napięciu linii elektroenergetycznej lub sieci trakcyjnej równym lub większym od 1 kV.

Ponieważ zbiorniki magazynujące gaz płynny są zbiornikami ciśnieniowymi, podlegają one przepisom Urzędu Dozoru Technicznego pod względem swojej budowy, osprzętu, w jaki powinny być wyposażone, oraz konieczności wykonywania okresowych przeglądów. Stopień jego napełnienia nie powinien przekraczać 85%. Zbiornik może być własnością inwestora lub być dzierżawiony od firmy dostarczającej gaz płynny, co wiąże się z koniecznością zakupów od niej paliwa.

Wentylacja kotłowni

Warunki techniczne § 170 ust. 1 dopuszczają instalowanie urządzeń gazowych wyłącznie w pomieszczeniach wyposażonych m.in. w instalację wentylacji. Jako wytyczne do jej projektowania odsyła ono do normy PN-B-02431-1 i przepisów odrębnych.

Dla kotłowni opalanych gazem płynnym nie ma przepisów i norm dotyczących obliczania powierzchni przekroju kanałów wentylacyjnych. Można przyjmować podobne wartości jak dla kotłowni na gaz ziemny. Jednak ze względu na zaleganie gazu ziemnego przy podłodze w pomieszczeniu kotłowni należy wykonać dwa kanały wyciągowe o wymaganym przekroju. Otwór jednego kanału wyciągowego trzeba zlokalizować pod sufitem, a drugiego nad podłogą.

Spadek podłogi powinien być zrealizowany w kierunku kanału wywiewnego. Otwór kanału nawiewnego najlepiej zlokalizować na poziomie podłogi. Tak wykonana instalacja wyciągowa umożliwi usunięcie gazu zalegającego na poziomie podłogi.

Zabezpieczenia w kotłowni

Urządzenia gazowe pozostające bez stałego dozoru w czasie ich użytkowania, takie jak kotły gazowe lub ogrzewacze pomieszczeń, powinny być wyposażone w samoczynnie działające zabezpieczenia przed skutkami spadku ciśnienia lub przerwą w dopływie gazu. Przepis ten jest realizowany przez zastosowanie zaworu elektromagnetycznego normalnie zamkniętego na tzw. ścieżce gazowej, który zostaje zamknięty np. na skutek zaniku napięcia zasilającego kocioł.

Urządzenia sygnalizacyjno-odcinające dopływ gazu należy stosować w tych pomieszczeniach, w których łączna nominalna moc cieplna zainstalowanych urządzeń gazowych jest większa niż 60 kW.

W kotłowniach o łącznej mocy cieplnej od 60 do 2000 kW powinien znajdować się sygnalizator akustyczny informujący użytkowników budynku o przekroczeniu założonego dopuszczalnego stężenia gazu, stanowiącego 10% dolnej granicy wybuchowości mieszaniny gazu z powietrzem. Zaleca się podłączenie sygnalizatora akustycznego z układem automatycznego odcięcia dopływu gazu do kotłowni (PN-B-02431-1).

Należy zwrócić uwagę, że czujnik stężenia gazu ziemnego trzeba umieszczać w najwyższym punkcie pomieszczenia kotłowni, zaś dla płynnego – w najniższym, ponadto musi on być zamontowany w każdej kotłowni niezależnie od jej mocy cieplnej.

Zastosowanie gazu płynnego jako paliwa dla kotłów jest ciekawą alternatywą w sytuacji braku możliwości korzystania z sieci miejskiej. Poprawnie zaprojektowana kotłownia gazowa, instalacja doprowadzająca paliwo do kotła oraz zbiornik gazu płynnego są rozwiązaniem bezpiecznym i komfortowym dla użytkownika.