Épületek gázellátása Gázmérık jellemzı tulajdonságai és elhelyezése Vízellátás, csatornázás, gázellátás 2012. november 7.
A mérés elve A mérés elve szerint megkülönböztetünk a nyomásváltozás mérésének elvén, a kiszorításos térfogatszámlálás elvén, valamint a sebességmérés és impulzusszámlálás elvén mőködı gázmérıket. Az elsı csoportba sorolható mérıperemes, vagy Venturi-csöves mérık a fogyasztói körben nem használatosak. A térfogatszámlálás elvén mőködı mérık jellegzetes példája a membrános háztartási gázmérı és a forgódugattyús gázmérı. A sebességmérés és impulzusszámlálás elvén mőködnek a turbinás mérık. 2
Membrános háztartási gázmérık A membrános gázmérı mőködési elve 3
A mért gázmennyiség A mérı két leolvasása között eltelt idıtartam során a számlálómő rögzíti, hogy ezt az egységnyi térfogatot a mérı hányszor bocsátotta át a fogyasztói vezetékbe, és így az áthaladt gáztérfogat összesen: V = n V mérıkamra ahol n a mérıciklusok száma, V mérıkamra a membrán két szélsı helyzete között kialakuló mérıkamra térfogata. 4
A hagyományos membrános gázmérı szerkezeti elemei Ház: mélyhúzott acéllemez Membrán: szintetikus mőanyag Vezérlımő Tolattyúk: négyszögletes vagy kör alakú 5
Tolattyúkialakítások 6
A tolattyúmozgást létrehozó erık és nyomatékok Hajtónyomaték: M h = p A m Fékezınyomaték: M e = F e R = µ F N R 7
RPF tényezı: (Resistance Power Factor): RPF = M M e h 8
A membrános háztartási gázmérık jellemzı adatai Legnagyobb térfogatáram Q max [m 3 /h] Legkisebb térfogatáram felsı értéke Q min [m 3 /h] Korábbi 2,5 0,016 G1.6 4 0,025 G2.5 6 0,040 G4 10 0,060 G6 16 0,100 G10 25 0,160 G16 40 0,250 G25 65 0,400 G40 100 0,650 G65 160 1,000 G100 gázmérıjelölés G bető: az utána következı szám a legkisebb megengedett térfogatáram százszorosa, m 3 /h mértékegységben. 9
Pontossági követelmények mért Mérési hiba = érték - tényleges érték tényleges érték 100, % 10
A megengedett hiba értéke Hımérséklet-kompenzátor nélküli mérık Térfogatáram Legnagyobb megengedett hiba Q min Q < 0,1 Q max ± 3% 0,1 Q max < Q Q max ± 1,5% Hımérséklet-kompenzátorral szerelt gázmérık Térfogatáram Környezeti hımérséklet Legnagyobb megengedett hiba Q min Q < 0,1Q max 0,1 Q max < Q Q max +20 ± 5 C ± 3% +10 ± 5 C és +30 ± 5 C ± 3,5% + 5 C alatt és +35 C felett ± 4% +20 ± 5 C ± 1,5% +10 ± 5 C és +30 ± 5 C ± 2% + 5 C alatt és +35 C felett ± 2,5% 11
A hagyományos membrános mérık jellemzı tulajdonságai Elınyök: igen nagy az átfogható mérési tartomány, tehát a már elfogadható hibával mérhetı térfogatáramnak (V min, illetve a katalógusokban gyakran Q min ) és a legnagyobb, még mérhetı térfogatáramnak (V max, Q max ) az aránya: 1:160; a mérı pontossága megfelel az elszámolási mérés követelményeinek; a mőködés a gáz nyomásváltozása révén megoldott, segédenergiára nincs szükség; egyszerő szerkezet, olcsó kivitel; hosszú élettartam; kis nyomásveszteség; a gázszivárgás és tőzállóság szempontjából megfelelı kialakítás. 12
A hagyományos membrános mérık jellemzı tulajdonságai Hátrányok: érzékeny a gázban található szennyezıdésekre, különösen a cseppfolyós szennyezıdésekre; a modern mérıeszközökhöz képest nagy méret; távleolvasása nehezen oldható meg. 13
A membrános gázmérık elhelyezése Külön feltételek a legfeljebb 100 m 3 /h névleges együttes térfogatáramú membrános (lemezházas) gázmérıkre és a 100 m 3 /h-nál nagyobb névleges térfogatáramú membrános (lemezházas) gázmérıkre. 14
A legfeljebb 100 m 3 /h névleges együttes térfogatáramú membrános (lemezházas) gázmérık elhelyezése A gázmérı elé (mérıkötésébe) elzáró szerelvényt kell beépíteni. Az elzáró szerelvényt úgy kell beépíteni, hogy vele a gázmérı és a fogyasztói berendezés is kizárható legyen. Ha a házi nyomásszabályozót és a legfeljebb 6 m 3 /h névleges térfogatáramú gázmérıt együtt helyezik el, akkor elegendı a nyomásszabályozó elıtt közvetlenül elhelyezett elzáró szerelvény. 15
Általános követelmények Korábban: Gázmérı lakószobában nem helyezhetı el, helyisége lakószobával nem szellıztethetı össze. A GMBSZ 2012-ben ez a feltétel már nem szerepel. Gázmérı nem szerelhetı: fürdıszobába, WC-be, garázsba, gépkocsitárolóba, kazánházba. A GMBSZ 2012-ben ez a feltétel már nem szerepel. GMBSZ 2012: 140 kw-nál nagyobb összes hıterheléső gázfogyasztó készülék helyiségében, illetve 0,4 kv-nál nagyobb feszültségő villamos berendezéseket tartalmazó helyiségben gázmérı nem helyezhetı el. A gázmérı és a legközelebbi gázfogyasztó berendezés között vízszintes vetületben mért távolság legalább 1 m legyen. Ez a távolság beépített szigetelıfallal 0,5 m-ig csökkenthetı. A gázmérı legközelebbi éle és füstcsı, melegvíz vagy gız (főtési) vezeték legközelebbi alkotója közötti távolság legalább 0,5 m legyen. 16
Általános követelmények Gázmérıt szabadban, külsı falon csak megfelelı mechanikai és káros hıhatás elleni védelem biztosításával szabad szerelni. A védelem módját és megoldását a gázszolgáltató határozza meg. 6 m 3 /h névleges térfogatáramnál nagyobb gázmérı mindkét (belsı és külsı) oldalán legyen elzáró szerelvény. Középnyomású nyomásszabályozóról ellátott membrános (lemezházas) gázmérı épületen belül csak akkor helyezhetı el, ha a nyomásszabályozó kétfokozatú vagy védımembrános. Pincében, alagsorban gázmérı akkor helyezhetı el, ha a Szabályzat vonatkozó pontjainak betartásán kívül az alábbi feltételek is teljesülnek: a pince vagy annak a gázmérı elhelyezésére szolgáló helyisége, vagy fülkéje nem korrózióveszélyes, a pince talajvíz ellen szigeteléssel és szilárd padlóburkolattal rendelkezik, a pince belmagassága, illetve őrszelvénye legalább 1,7 x 0,8 m. a pince átszellızése biztosított. 17
A mérıbeépítés méretei 18
Példák a mérıbeépítésre Merev mérıkötések Állítható mérıkötések 19
A mérıválasztás korábbi alapelvei a mértékadó gázfogyasztás ne haladja meg a gázmérın átvihetı maximális térfogatáram értékét, amely legfeljebb 6 m 3 /h névleges terheléső membrános mérıknél a névleges mérı térfogatáram kétszerese: V & 2 & mértékadó V névl 6 m 3 /h-nál nagyobb névleges terheléső membrános mérıknél a névleges mérı térfogatáram másfélszerese: V & 1, 5 mértékadó V névl & 20
A mérıválasztás korábbi alapelvei a fogyasztócsoporthoz tartozó legnagyobb, tartós üzemő készülék gázfogyasztása ne haladja meg a névleges mérı térfogatáramot: V & 1,max V névl a fogyasztócsoporthoz tartozó készülékek közül a legkisebb fogyasztású, vagy a csökkentett fokozatban mőködı készülék gázfogyasztása legyen nagyobb, mint a mérı alsó méréshatára. Egyéb adat hiányában ez a névleges mérı térfogatáram 1%-a & V & 1,min 0, 01 & V névl 21
A mértékadó fogyasztás meghatározása V& mértékadó = n i= 1 e i V& Ni e i az egyes gázkészülékek egyidejőségi tényezıje Felvehetı értékei: 3 4 fızıhelyes gáztőzhely 0,50 2 fızıhelyes gáztőzhely 0,65 Kéménybe nem kötött kisvízmelegítı 0,40 Kéménybe kötött vízmelegítı, cirkó 1,0 Egyedi gáz-főtıkészülék 1 szobás lakás 1,0 2 szobás lakás 0,75 3 szobás lakás 0,63 4 szobás lakás 0,55 V Ni az egyes gázkészülékek gázterhelése, m 3 /h 22
A mérés elve Forgódugattyús mérık 23
A mért gáztérfogat: V = n 4 V mérıkamra ahol n a fordulatok száma. 24
A forgódugattyús mérı hibája 25
A forgódugattyús mérık jellemzı tulajdonságai Régebbi mérık: nagy gáztérfogatok mérésére alkalmas; rugalmatlan mőködéső készülék és nem terhelhetı túl; indítási nyomásszükséglete nagy, ezért a V min : V max (Q min : Q max ) arány rossz (1:10, 1:20) Új mérıkonstrukciók: nagy mérési pontosság; igen nagy az átfogható mérési tartomány: V min : V max, Q min : Q max arány: 1:80 1 : 200; igen csekély indulási érzékenység; a mérık kalibrálási jelleggörbéje lapos, a nulla vonalhoz tart; a mérı hosszú távon megtartja pontosságát (stabilitás); nagyfokú ismételhetıség, több mérés pontossági eltérése kicsi; könnyőfém ház és tőzállóság szempontjából megfelelı kialakítás. 26
Turbinakerekes gázmérık Elve: az ismert keresztmetszeten áthaladó gázáram sebességével arányos az itt elhelyezett turbinakerék szögsebessége. A turbinakerekes gázmérık három fı egységbıl állnak: a csı alakú mérıtestbıl (mérıházból), az áramlásterelıt, a mérıturbinát és a csapágyazást magában foglaló mérıbetétbıl, és a számlálómőbıl. 27
A turbinakerekes mérık felépítése 28
A turbinakerekes gázmérık érzékenysége A turbinakerekes gázmérık érzékenysége függ a gáz sőrőségétıl, viszkozitásától, hımérsékletétıl, a járókeréken fellépı axiális erıtıl, a csapágyazás súrlódási nyomatékától, a járókeréken kialakuló nyomásveszteségtıl, tehát a közeg sebességének négyzetétıl. 29
Az egységnyi gáztérfogatra esı impulzusszám: ν = n V ahol n a turbinakerék fordulatszáma, V az átáramló összes gáztérfogat, ami két részbıl tevıdik össze: a turbinakeréken átáramló gáztérfogatból, valamint a turbinakerék külsı és a mérıtest belsı átmérıje közötti résen körgyőrőn átáramló térfogatból. A gáz térfogatáram V = k n A 30
A turbinakerekes mérı hibája A mérık gyenge pontja a csapágyazás, és érzékenységük a gázsőrőség változására. 31
32 A mért értékek korrekciója A szolgáltatási gyakorlatban alkalmazott mérıfajták mindegyike gáztérfogatot mér, ezért szükség van arra, hogy a mért értéket a kívánt állapotra átszámítsuk. A fizikai normál állapot paraméterei: 0 C (273,15 K) és 101,325 kpa. A gáztechnikai normál állapot paraméterei: 15 C (2 88,15 K) és 101,325 kpa 0 0 0 m m m T V p T V p = p t m 0 m m 0 m 0 K K V p p T T V V = =
A mért értékek korrekciója A korrekció során a következı értékeket kell helyettesíteni: T 0 = 288,15 K, illetve p 0 = 101325 Pa = 1013,25 mbar T m a mérési idıszakra vonatkozó átlaghımérséklet abszolút értéke, K, p m = p b + p ϕ p vt, Pa, Mivel a földgáz száraz gáz, a gáz abszolút nyomása általában: p m = p b + p 33