Instalacja zbiornikowa na gaz płynny - kiedy montować?

W rejonach, gdzie nie ma sieci gazu ziemnego, właściciele domów coraz częściej wybierają gaz ze zbiornika. Zwłaszcza, że założenie takiej instalacji nie wymaga teraz pozwolenia na budowę. Więcej o budowie instalacji ze zbiornikiem na gaz płynny, tj. LPG dowiesz się z artykułu Instalacja grzewcza krok po kroku - zdjęcia z budowy.

Firmy zajmujące się dystrybucją gazu płynnego mają w swojej ofercie zbiorniki o pojemności 2700, 4850 i 6400 litrów w wersji naziemnej i podziemnej.

Kto chce mieć nowoczesne, bezobsługowe ogrzewanie, a nie ma możliwości korzystania z gazu ziemnego z sieci gazowej, ma do wyboru gaz płynny, olej opałowy i energię elektryczną. Najwygodniej byłoby oczywiście ogrzewać dom prądem, zwłaszcza że nie wymaga to kosztownych inwestycji, ale większość inwestorów obawia się wysokich kosztów eksploatacji.

Paliwami konkurencyjnymi są więc gaz płynny i olej. Obydwa transportuje się specjalnymi cysternami, a więc mogą być dostarczone praktycznie wszędzie, gdzie da się dojechać samochodem i gdzie można postawić zbiornik przeznaczony na magazynowanie paliwa płynnego, w tym naziemne i podziemne zbiorniki na LPG (gaz płynny), czy też zbiorniki dwupłaszczowe olej opałowy.

Olej jest nieco tańszy od gazu. Za gazem przemawia to, że w przeciwieństwie do oleju nie wydziela nieprzyjemnych zapachów, a ponadto można go używać także do zasilania kuchenek i piecyków do podgrzewania wody. Kiedy w okolicy zostanie zbudowana sieć gazowa, przejście z gazu płynnego na ziemny nie będzie wymagało ani wymiany kotła, ani budowy nowej wewnętrznej instalacji gazowej.

Instalacja zbiornikowa na gaz płynny - kiedy montować?

• W miejscach bez dostępu do gazu ziemnego z sieci
• Jako rozwiązanie przejściowe do czasu podłączenia osiedla do sieci gazu ziemnego (pregazyfikacja)
• Jako zabezpieczenie na wypadek nieterminowej budowy linii gazu ziemnego lub całkowitego odwołania inwestycji

Co to za paliwo?

Gazy płynne, z których najbardziej znane to propan i butan, są produktami rafinacji ropy naftowej bądź powstają w wyniku separacji gazu ziemnego. Są związkami węglowodorowymi, a więc ich cząsteczki składają się z atomów węgla i wodoru. Nie zawierają siarki, która w spalinach gazu ziemnego i oleju opałowego tworzy agresywne chemicznie związki niszczące kominy.

Zaletą gazów płynnych jest to, że łatwo ulegają skropleniu, co znacznie zmniejsza ich objętość i pozwala na magazynowanie ich w butlach oraz zbiornikach. Objętość tej samej ilości propanu w fazie ciekłej jest 270 razy mniejsza, a butanu - 230 razy mniejsza niż w fazie gazowej.

Butle z gazem płynnym, jakich najczęściej używa się w pomieszczeniach, zazwyczaj wypełniane są mieszaniną propanu i butanu, natomiast zbiorniki znajdujące się na zewnątrz domu - czystym propanem.

Instalacja dobrana w oparciu o potrzeby energetyczne

• W instalacjach przydomowych standardowo stosuje się zbiorniki naziemne lub podziemne o pojemności 2700 litrów.
• W przypadku dużych inwestycji GASPOL proponuje zbiorniki o pojemności 4850 i 6700 litrów.

Miejsce na zbiornik gazu płynnego

Firmy zajmujące się dystrybucją gazu płynnego mają w swojej ofercie zbiorniki o pojemności 2700, 4850 i 6400 litrów (tymi ostatnimi od 1 maja zastąpiono zbiorniki o pojemności 6700 l) - w wersji naziemnej i podziemnej. Na potrzeby domu jednorodzinnego wystarczają zbiorniki o pojemności 2700 i 4850 litrów (zazwyczaj stosuje się te mniejsze), większe montuje się w większych obiektach (pensjonaty, hotele) i w zakładach przemysłowych.

Miejsce na zbiornik trzeba dobierać z zachowaniem następujących zasad:

• zbiornik nie może stać w zagłębieniu terenu, w pobliżu rowów, studni ani na obszarach podmokłych;
• należy zachować minimalne odległości od budynków, dróg, granicy działki i elektrycznych linii napowietrznych. Dla zbiorników o pojemności 2700 litrów wynoszą one: 3 m dla zbiorników naziemnych i 1 m dla podziemnych. Jeśli to zbiornik naziemny, odległości można zmniejszyć o połowę - pod warunkiem jednak, że zbiornik zostanie odizolowany tzw. ścianą oddzielenia ogniowego o odporności 120 minut. Ściana powinna mieć następujące wymiary:
  • dla zbiornika o pojemności 2700 litrów: wysokość 1,8 m i długość 4,6 m;
  • dla zbiornika o pojemności 4850 litrów: wysokość 1,8 m i długość 8,5 m.
• tankowanie nie powinno stwarzać problemów. Jeżeli uda się postawić zbiornik w odległości mniejszej niż 35 m od drogi, wtedy cysterna nie będzie musiała wjeżdżać na działkę (węże w cysternach mają najczęściej długość 35 m, chociaż są i takie z wężami 50-metrowymi). W przeciwnym razie konieczne jest zapewnienie na działce drogi dojazdowej.

Lokalizacja zbiorników - podstawy prawne

• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane - (ostatnia zmiana z 19.09.2020)
• Ustawa z dnia 21 grudnia 2000 r. o dozorze technicznym
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z późn. zmianami z 17 lipca 2015 r., z dnia 8 kwietnia 2019 r.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych (...),
• Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz. U. Nr 213, poz. 1397).

Zbiornik naziemny czy podziemny?

Zbiornik z gazem nie zdobi posesji, dlatego lepiej byłoby zawsze wybierać zbiorniki podziemne. Są one jednak znacznie droższe, a więc wyższy jest też koszt ich dzierżawy. Roczna dzierżawa zbiornika naziemnego o pojemności 2700 litrów kosztuje 300-500 zł (netto), podczas gdy za taki sam zbiornik podziemny trzeba zapłacić 600-1200 zł (netto). Więcej o instalacjach zbiornikowych na gaz płynny, w tym schematy instalacji naziemnych i podziemnych zbiorników LPG. W dodatku co pięć lat zbiornik musi być udostępniony do inspekcji UDT (Urzędu Dozoru Technicznego), a co 10 lat powinien być poddany rewizji wewnętrznej. Jednak inspektor UDT może nakazać przeprowadzenie rewizji zbiornika już po pięciu latach, co powoduje dodatkowy kłopot, bo do każdej kontroli zbiornik trzeba odkopywać. Nie jest to przyjemna perspektywa, jeśli się ma zagospodarowany ogród... 

Budowa zbiornika naziemnego

• Urządzenie ciśnieniowe podlegające pełnemu dozorowi technicznemu.
• Mogą występować w wersji naziemnej i podziemnej
• W ramach dozoru poddawane jest:
  • rewizjom zewnętrznym co 2 lata,
  • rewizjom wewnętrznym co 10 lat (zbiorniki podziemne co 5 lat),
  • kontroli zaworów bezpieczeństwa co 6 lat.

Zbiornik naziemny na gaz płynny - zdjęcie zbiornika o pojemności 2700 litrów 

Zbiornik podziemny na gaz płynny - zdjęcie zbiornika o pojemności 2700 litrów

Instalacja zbiornikowa z pojedynczym zbiornikiem naziemnym

Instalacja zbiornikowa z pojedynczym zbiornikiem podziemnym

Schemat redukcji ciśnienia w instalacji LPG

Ciśnienia w instalacji LPG

• W zbiorniku - 0 ÷ 15,6 bar
• W przyłączu gazowym około 1,0 bar
• W instalacji wewnętrznej 37 ÷ 50 bar (lub więcej według wymagań producenta odbiornika gazu)

Zbiornik naziemny mobilny na ramie z dolnym wyjściem fazy ciekłej do bezpośredniego zasilania np. suszarni zboża

Instalacja wielozbiornikowa zbiorniki naziemne

Przy budowie instalacji wielozbiornikowych zbiorniki powinny być posadowione na jednej wspólnej płycie żelbetowej oraz posiadać jeden wspólny reduktor 1-go stopnia odpowiadający za wydajność całej instalacji.

Budowa instalacji zbiornikowej

Zbiornik podziemny - posadowienie

Odparowanie gazu ze zbiornika

• Ciecz pobiera ciepło z otoczenia zwilżoną powierzchnią zbiornika i odparowuje aż do uzyskania równowagi faz w danej temperaturze.
• Faza gazowa zajmuje wolną przestrzeń nad lustrem cieczy.
• Zbiorniki nie mogą być napełniane powyżej 85% pojemności.
• W wyniku odparowania gaz płynny zwiększa swoją objętość około 270 razy.
• Jeżeli w zbiorniku znajduje się mieszanina B, to w wyniku odparowania następuje zmiana składu fazy płynnej w kierunku zwiększenia koncentracji wyższych węglowodorów.

Odparowanie gazu ze zbiornika

• Gaz płynny jest magazynowany w fazie ciekłej.
• Ciecz zaczyna parować wykorzystując ciepło z samego węglowodoru, który parując ulega schłodzeniu.
• Gdy temperatura gazu spadnie, rozpoczyna się pobieranie ciepła z otoczenia zwilżoną powierzchnią zbiornika.
• Proces kończy się w momencie uzyskania równowagi faz w danej temperaturze.
• Faza gazowa zajmuje wolną przestrzeń nad lustrem cieczy więc zbiorniki nie mogą być napełniane powyżej 85% ich pojemności.

Odparowanie gazu

• Wartość odparowania w tabeli przyjęto dla następujących parametrów:
  • napełnienie zbiorników 30%
  • temperaturę zewnętrzną -20ºC dla zbiorników naziemnych, -5ºC dla zbiorników podziemnych.
• Pobór ciągły dla technologii (przez instalacje technologiczne rozumie się instalacje służące do zasilania urządzeń technologicznych np. pieców suszarnianych, malarni, itp.).
• Pobór okresowy dla ogrzewania (instalacje służące do ogrzewania kurników należy traktować jako instalacje technologiczne).

Armatura zbiornika

• Zawór poboru fazy gazowej z rurką maksymalnego napełnienia i manometrem
• Zawór awaryjnego poboru fazy ciekłej
• Zawór tankowania
• Zawór bezpieczeństwa
• Poziomowskaz pływakowy

Oznaczenie zbiornika

Tabliczka znamionowa - określająca m.in. nr fabryczny (w celu identyfikacji), pojemność zbiornika (w litrach) oraz jego max. dopuszczalne napełnienie a także max. dopuszczalne ciśnienie robocze.

Armatura zbiornika - poziomowskaz

Poziomowskaz pływakowy o wymiennej tarczy zewnętrznej.
Poziom max. napełnienia standardowo nie może przekroczyć 85%.
UWAGA: dla niektórych zbiorników poziom maksymalnego napełnienia może być inny niż 85% !!!

Armatura zbiornika — zawór poboru fazy gazowej

Zawór poboru fazy lotnej z manometrem oraz zaworkiem przelewowym - manometr informuje o wartości ciśnienia gazu w zbiorniku, a zaworek z rurką pozwala ustalić poziom max. napełnienia zbiornika.

Ochrona katodowa zbiornika podziemnego

W celu zabezpieczenia zbiorników przed korozją przewiduje się zainstalowanie ochrony elektrochemicznej. 

Polega ona na polaryzacji katodowej uzyskiwanej przez połączenie zbiornika chronionego z anodą galwaniczną. 

Z uwagi na małe zapotrzebowanie prądu ochrony katodowej przyjmuje się wykonanie instalacji ochrony katodowej z zastosowaniem anod magnezowych.

• dla pojedynczego zbiornika 2700 - 2 anody o masie 2,15 kg każda,
• dla pojedynczego zbiornika 4850 - 2 anody o masie 2,15 kg każda,
• dla pojedynczego zbiornika 6700 lub 6400 - 4 anody o masie 2,15 kg każda.

Zakłada się użycie anod magnezowych o masie 2,15 kg umieszczonych w worku z zasypką o niskiej rezystywności. 

Każda anoda zakończona jest kablem z izolacją.

Minimalny przekrój kabla wynosi:

• 2,5 mm2 Cu do pojedynczej anody,
• 4 mm2 Cu do konstrukcji chronionej,
• Zestaw do ochrony katodowej zawiera również puszkę przyłączeniową.

Ochrona katodowa zbiornika podziemnego

Do obsypania anody można użyć gruntu rodzimego.

Przed zasypaniem obsypkę należy solidnie zwilżyć.

Puszkę przyłączeniową należy przykręcić w studzience ochronnej zbiornika (około 20 cm od góry kopuły) wolny kabel wychodzący puszki przyłączeniowej połączyć z trójkątnym uchwytem na zbiorniku (po dokładnym oczyszczeniu powierzchni uchwytu do warstwy metalicznej).

Lokalizacja zbiornika naziemnego w terenie

Minimalna odległość od budynku

• A - 2700 - 3m
• B - 4850 - 5m 
• C - 6700 - 7,5m

Napowietrzna linia energetyczna

• Dla napięcia poniżej 1 kV 3,0 m od skrajnego przewodu linii
• Dla napięcia powyżej 1 kV 15,0 m od skrajnego przewodu linii

Długość węża cysterny max 50 m

Lokalizacja zbiornika w terenie

• Liczba zbiorników naziemnych w grupie nie powinna być większa niż 6 szt.
• Liczba zbiorników podziemnych w grupach - bez ograniczeń — brak regulacji.

• Zbiorniki powinny znajdować się na terenie ogrodzonym i posiadającym drogi pożarowe.
• Ogrodzenie wymagane jest przy obiektach użyteczności publicznej i mieszkalnictwa zbiorowego.
• Lokalizacja zbiornika na planie zagospodarowania działki musi być uzgodniona z Rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.
• Odległości można zmniejszyć o połowę pod warunkiem zastosowania ściany oddzielenia przeciwpożarowego zasłaniającej zbiornik od strony rozpatrywanego obiektu (odporność 120 minut).
• Dla zbiorników o pojemności łącznej do 10 m3 może to być pełna Ściana budynku w pasie równym rzutowi zbiornika na ścianę poszerzonym o 2 m z każdej strony.

Niebezpieczny sposób użytkowania

Transport zbiornika

Należy pamiętać, że w wyznaczone przez projektanta miejsce lokalizacji zbiornika musi dojechać:

• dźwig, żeby posadowić zbiornik
• cysterna, żeby napełnić zbiornik
• serwis gazowy w celu wykonania przeglądów i rewizji okresowych.

Lokalizacja zbiornika

Lokalizacja zbiornika - ogrodzenie

Lokalizacja zbiornika - zagłębienie zbiornika podziemnego

• Przy projektowaniu zbiorników podziemnych należy zwrócić  szczególną uwagę na poziom wód gruntowych.
• Dla terenów z wysokim stanem wód gruntowych należy projektować zbiorniki naziemne lub kopcowane.
• Standardem GASPOLU przy wykonaniu zbiorników podziemnych jest zbiornik zakopcowany.

Lokalizacja zbiornika podziemnego - kopcowanie

Nieprawidłowe posadowienie zbiornika podziemnego

Zbiornik nie powinien być posadowiony poniżej poziomu wód gruntowych.

Lokalizacja zbiornika - nieprawidłowości

Pozostałe wymagania dotyczące posadowienia zbiorników

• Zbiornik lub grupa zbiorników naziemnych o pojemności 15 ÷ 110 m3 powinna mieć zapewnione przeciwpożarowe zaopatrzenie w wodę (10 l/s).
• Zbiornik lub grupa zbiorników naziemnych o pojemności powyżej 110 m3 powinna być chroniona urządzeniami zraszaczowymi lub działkami wodnymi.
• Podpory wynoszące konstrukcję zbiornika naziemnego powinny posiadać odporność ogniową co najmniej 120 minut.
• Powierzchnia pod zbiornikami powinna być pozbawiona materiałów łatwopalnych.
• Dla zbiorników naziemnych, podziemnych lub przysypanych o pojemności do 10 m3 ustala się strefę 2 w promieniu 1,5 m od wszystkich króćców zbiornika

Dla zbiorników o pojemności 10 - 110 m3 ustala się strefę 2

• w odległości 3m od ścianki zbiornika naziemnego
• w odległości 1,5m od króćców zbiornika podziemnego

Instalacja przemysłowa - zbiorniki kopcowane

Zbiornik własny czy dzierżawiony?

Zakup zbiornika i budowa instalacji zbiornikowej to dość duży wydatek, który najczęściej się nie opłaca, a już zupełnie nieracjonalny jest w rejonach, w których planowana jest budowa sieci gazu ziemnego. Dlatego dostawcy gazu oferują znacznie korzystniejszą formę korzystania ze zbiornika, jakim jest jego dzierżawa. Firma, która jest właścicielem zbiornika, bierze na siebie odpowiedzialność za bezpieczeństwo eksploatacji, zapewnia 24-godzinny serwis oraz obowiązkowe okresowe przeglądy techniczne i konserwację zbiornika.

Opłaty za gaz

Cena gazu płynnego ulega sezonowym zmianom - jest niższa latem i wyższa w sezonie grzewczym. Logiczne zatem wydaje się kupowanie gazu wtedy, gdy jest on tańszy. Niestety, najczęściej jednorazowo nie da się go kupić tyle, aby wystarczyło na pokrycie rocznego zapotrzebowania. Zbiornik można bowiem tankować jedynie do 80% pojemności. Ponieważ przy większości domów znajdują się zbiorniki o pojemności 2700 litrów, podczas jednego tankowania można w nich zmieścić około 2100 litrów gazu. A taką ilością można ogrzać tylko niewielki i dobrze ocieplony dom. W domu o powierzchni 150 m2 zużywa się w granicach 2500-3000 litrów rocznie. Potrzebne są zatem dwa tankowania:

• latem - 2000 l×1,30 zł + 22% VAT = 3172 zł,
• zimą - 1000 l×1,45 zł + 22% VAT = 1770 zł (cena gazu z ostatniej zimy).

Ze względu na to, że jednorazowy koszt tankowania paliwa jest dość duży, dostawcy gazu proponują odbiorcom upusty cenowe (od 5 do 10 groszy na litrze) za zapłacenie za gaz z góry lub płatności ratalne (np. opłatę można wnieść w sześciu płatnych co miesiąc ratach, z tym że cena gazu jest wtedy wyższa o 5-6 groszy na litrze).

Jaki gaz do zbiornika?

Większość dostawców gazu płynnego unika napełniania zbiorników montowanych na zewnątrz mieszaniną propanu i butanu. W temperaturze poniżej 0 st. C parowanie tej mieszanki jest bowiem niestabilne i może zanikać. Następuje wykraplanie się butanu, co prowadzi do uszkodzenia instalacji oraz urządzeń gazowych. Takich problemów nie ma, gdy zbiornik jest napełniony samym propanem. Gaz ten odparowuje z fazy ciekłej w fazę lotną nawet w niskiej temperaturze, a więc zapewnia właściwą pracę instalacji zbiornikowej oraz urządzeń gazowych nawet podczas bardzo dużych mrozów.

Gdzie zamontować kocioł?

Ponieważ gaz płynny jest cięższy od powietrza, kotłownia gazowa z urządzeniami spalającymi ten gaz musi się znajdować powyżej poziomu terenu. Nie można zatem zrobić jej w piwnicy, bo w razie wycieku z instalacji gaz nie mógłby wydostać się na zewnątrz.