Czasopismo | GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA | Rocznik 2023 - zeszyt 12

Wpływ dodatku wodoru do sieci gazowej projektowanie instalacji gazowej w budynku mieszkalnym

Effect of hydrogen addition to the gas network on the design of the gas system in a residential building

10.15199/17.2023.12.2

nr katalogowy: 146491
10.15199/17.2023.12.2

Streszczenie

W artykule przeanalizowano wpływ udziału wodoru w gazociągu gazu wysokometanowego (grupy E), na projektowanie instalacji gazowej w budynku. Zwrócono szczególną uwagę na podejmowane działania, dotyczące dopuszczalnych wartości dodawanego wodoru. Scharakteryzowano właściwości fizykochemiczne mieszaniny gazu ziemnego z wodorem, prowadzące do określenia odpowiedniej metodologii obliczeniowej. Przeprowadzono obliczenia strat ciśnienia w instalacji gazu ziemnego oraz jego mieszaniny z wodorem. Potwierdzono, że udział 20% wodoru nie wpływa znacząco na funkcjonowanie instalacji gazowej w budynku. Wykazano występowanie przekroczenia wartości wybranych wielkości fizycznych, prowadzącego do konieczności wymiany gazomierzy i reduktorów ciśnienia gazu.

Abstract

The paper analyzes the impact of the proportion of hydrogen in the high-methane gas (group E) pipeline on the design of a building's gas system. Particular attention was paid to the measures taken regarding the permissible values of added hydrogen. The physical and chemical properties of the natural gas-hydrogen mixture were characterized, leading to the determination of an appropriate calculation methodology. Pressure loss calculations were carried out for natural gas and its mixture with hydrogen. It was confirmed that the 20% share of hydrogen does not significantly affect the operation of the building's gas system. The occurrence of exceedances of selected physical quantities leading to the necessity of replacing gas meters and gas pressure regulators was demonstrated.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Andrzejaczek E., Flis A., Kiełbasiński M., Więcaszek M., Barczyński A. 2006. Miedź w instalacjach gazowych. Wydanie trzecie. Polskie Centrum Promocji Miedzi. Wrocław.
[2] Bąkowski K. 2007. „Sieci i instalacje gazowe”. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa.
[3] Błesznowski M., Łazor M., Razumkova K., Skrzypkiewicz M., Motyliński K., Wierzbicki M., Boguszewicz P., Kupecki J. 2022. „Kierunki rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce”. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (9): 19–29.
[4] Chaczykowski M. 2022. „Przegląd prac badawczych dotyczących procesu zatłaczania wodoru do istniejących systemów gazowniczych”. Gaz, Woda i Technika Sanitarna1): 7–12.
[5] Chaczykowski M. 2022. „Rola gazownictwa w transformacji energetycznej w Polsce”. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (9): 8–16.
[6] Chaczykowski M., Osiadacz A.J. 2023. „Zarządzanie zróżnicowaniem jakości gazu w systemach gazowniczych”. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (2): 2–8.
[7] De Dietrich Blog. 2023. Kotły gazowe H2 Ready – co warto wiedzieć o ogrzewaniu wodorem? https://dedietrich.pl/blog/kotly-gazowe-h2-ready-co-warto-wiedziec-o-ogrzewaniu- -wodorem/ (dostęp: 11.10.2023).
[8] De Dietrich. 2023. Inidens wiszący gazowy kocioł kondensacyjny. Źródło: https://dedietrich.pl/inidens/ (dostęp: 12.10.2023).
[9] Demark. Średnice rur wg typoszeregów. Stal nierdzewna kwasoodporna. Źródło: https://www.demark.net.pl/pl/informator-techniczny/srednice-rur-wg-typoszeregow (dostęp: 17.10.2023).
[10] Dopke J. Gazomierze miechowe. Dobór do odbiorcy gazu. Apator Metrix S.A., s. 1–16. Źródło: https://wentylacja.com.pl/att/article/Dopke199-SystemyOgrzewania-Gazomierze- -Czesc-2-563.pdf (dostęp: 14.10.2023).
[11] Eciepło.pl, Viessmann. 2022. Jak obniżyć rachunki za gaz? Nowoczesne kotły gazowe H2 Ready. Źródło: https://ecieplo.pl/gorne-zrodlo-odbiorniki-ciepla/ogrzewanie-i-chlodzenie/ jak-obnizyc-rachunki-za-gaz-nowoczesne-kotly-gazowe-h2-ready/ (dostęp: 11.10.2023).
[12] Energetyka 24. 2023. PSG podczas jubileuszu Marcogaz. Źródło: https://energetyka24. com/gaz/wiadomosci/psg-podczas-jubileuszu-marcogaz (dostęp: 13.10.2023).
[13] Englart S., Jedlikowski A. 2023. „Wpływ dodatku wodoru na eksploatację osiedlowej sieci gazowej”. Instal (7–8): 14–23.
[14] Englart S., Skrzycki M. 2016. „Przegląd metod obliczeniowych do wyznaczania zapotrzebowania na gaz”. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (1): 2–7.
[15] Haeseldonckx D., D’haeseleer W., 2007. “The use of the natural-gas pipeline infrastructure for hydrogen transport in a changing market structure”. International Journal of Hydrogen Energy vol. 32 (10–11): 1381–1386.
[16] Holewa-Rataj J., Kukulska-Zając E. 2020. „Wpływ dodatku wodoru na liczbę metanową gazu ziemnego”. Nafta-Gaz (12): 945–950.
[17] Immergas. 2023. Kotły H2 ready, czyli ogrzewanie wodorem – co warto wiedzieć? Źródło: https://www.immergas.pl/blog/kotly-h2-ready-czyli-ogrzewanie-wodorem-co-warto-wiedziec/b2c/ (dostęp: 11.10.2023).
[18] Jaworski J., Kukulska-Zając E., Kułaga P. 2019. „Wybrane zagadnienia dotyczące wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na elementy systemu gazowniczego”. Nafta-Gaz (10): 625–632.
[19] Jaworski J., Kułaga P., Blacharski T. 2020.” Study of the Effect of Addition of Hydrogen to Natural Gas on Diaphragm Gas Meters”. Energies 13 (3006): 1–20.
[20] Kippers M.J., De Laat J.C., Hermkens R.J.M. 2011. „Pilot Project on Hydrogen Injection in Natural Gas on Island of Ameland in the Netherlands”. In Proceedings of the International Gas Research Conference, Seoul, Korea, 19–21 October 2011: 1–22.
[21] Kunz O., Klimeck R., Wagner W., Jaeschke M. 2007. „The GERG-2004 Wide-Range Equation of State for Natural Gases and Other Mixtures”. GERG Technical Monograph 15. Fortschr.-Ber. VDI, Reihe 6, Nr. 557, VDI Verlag, Düsseldorf.
[22] Kunz O., Wagner W. 2012. “The GERG-2008 Wide-Range Equation of State for Natural Gases and Other Mixtures: An Expansion of GERG-2004”, Journal of Chemical & Engineering Data. 57 (11): 3032–3091.
[23] Marcogaz. 2019. Overview of test results & regulatory limits for hydrogen admission into existing natural gas infrastructure & end use, Źródło: https://www.marcogaz.org/publications/overview-of-test-results-regulatory-limits-for-hydrogen-admission-into-existing-natural-gas-infrastructure-end-use/ (dostęp: 12.10.2023).
[24] Obwieszczenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz.U. 2022 poz. 1225).
[25] PN-C-04753:2011. Gaz ziemny – Jakość gazu dostarczanego odbiorcom z sieci dystrybucyjnej.
[26] PN-EN 10208-1, 2. Rury przewodowe dla mediów palnych.
[27] Produkty i firmy. Informator budownictwa. 2021. Kotły gazowe i olejowe. Co trzeba wiedzieć o ogrzewaniu wodorem? Kotły Bosch H2 Ready spalające czysty wodór. Źródło: https://budujemydom.pl/irbj/porady/103122-co-trzeba-wiedziec-o-ogrzewaniu-wodorem- -kotly-bosch-h2-ready-spalajace-czysty-wodor (dostęp: 11.10.2023).
[28] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2021/1119 z dnia 30 czerwca 2021 r., w sprawie ustanowienia ram na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmiany rozporządzeń (WE) nr 401/2009 i (UE) 2018/1999 (Europejskie prawo o klimacie).
[29] Ryńska J. 2021. „Kotły na „zielony” wodór, jako element dekarbonizacji ogrzewania”. Rynek Instalacyjny (6): 20–22.
[30] SES Hydrogen S.A. 2022. 9 kolorów wodoru – poznaj ich znaczenie, zastosowanie i potencjał wykorzystania. Źródło: https://seshydrogen.com/9-kolorow-wodoru-poznaj-ich-znaczenie-zastosowanie-i-potencjal-wykorzystania/ (dostęp: 21.10.2023).
[31] Szewczyk P., Jaworski J. 2020. „Analiza wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na szczelność połączeń mechanicznych wybranych elementów sieci i instalacji gazowych”. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu (231): 1–134.
[32] Szoplik J., Ciuksza M. 2021. „Analiza zmian w przepływie mieszanin gazu ziemnego i wodoru siecią rurociągów”. Instal (5): 22–27.
[33] THyGA. 2022. Review on other projects related to mitigation and identification of usable sensors in existing appliances. Źródło: https://thyga-project.eu/wp-content/uploads/ 20220429-D5.1-Review-of-projects-and-identification-of-existing-sensors_final.pdf (dostęp: 12.10.2023).
[34] Viessmann. 2023. H2 Ready: technologia wodorowa w kotłach gazowych – co warto wiedzieć o ogrzewaniu wodorem? Źródło: https://www.viessmann.pl/pl/blog/H2-Ready-technologia-wodorowa-w-kotlach-gazowych.html (dostęp: 11.10.2023).
[35] Viessmann. 2023. Klimaneutral heizen mit Wasserstoff – Lösungen von Viessmann. Źródło: https://www.viessmann.de/de/wissen/technik-und-systeme/heizen-mit-wasserstoff.html#heizsysteme (dostęp: 17.10.2023).
[36] Zabrzeski Ł., Janusz P., Liszka K., Łaciak M., Szurlej A. 2019. „Hydrogen-gas mixture compression in case of transporting through high-pressure gas pipelines” 2nd International Conference on the Sustainable Energy and Environmental Development, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science vol. 214, 012137: 1–12.

Zeszyt


GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA- e-zeszyt (pdf) 2023-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	34.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

264.00 zł

PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - papierowa prenumerata roczna	336.00 zł brutto 311.11 zł netto 24.89 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

378.00 zł

PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)

432.00 zł

Open Access

Zeszyt

2023-12

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma