Jakie standardy powinien spełniać gaz do zbiorników przydomowych?
Ogrzewanie budynku mieszkalnego lub użytkowego gazem jest coraz popularniejszym sposobem pozyskiwania ciepła. Korzystanie z gazu płynnego pozwala na cieszenie się niewygórowanymi kosztami dostarczania energii, zmniejszenie ilości emitowanych zanieczyszczeń, a także komfortową eksploatacją, ponieważ zamawiany gaz jest dostarczany do przydomowego zbiornika, a użytkownik nie musi wykonywać żadnych dodatkowych czynności.
Dlaczego warto korzystać z gazu płynnego do ogrzewania budynku?
Problemy związane z niską jakością powietrza oraz wysoką emisją dwutlenku węgla, a także powodowanymi przez nie zmianami klimatu, wpływają na wzrost zainteresowania nośnikami energii, które są ekologiczne, a przy tym zapewniają możliwość utrzymania kosztów ogrzewania na stosunkowo niskim poziomie. Wymaganiom tym znakomicie odpowiada gaz, będący mieszanką węglowodorów, przy których spalaniu otrzymuje się znaczną ilość ciepła i ogranicza ilość powstających ubocznych produktów spalania, którymi są jedynie śladowe zanieczyszczenia obecne w tym rodzaju paliwa. Na obszarach, które są zgazyfikowane, na ogół używa się do celów grzewczych gazu ziemnego. Tam, gdzie infrastruktura gazowa nie istnieje, sposobem na relatywnie tanie i efektywne ogrzewanie budynków jest wykorzystywanie gazu płynnego (LPG – Liquefied Petroleum Gas), który jest dostarczany do przydomowych zbiorników naziemnych lub podziemnych i stamtąd czerpany do domowej instalacji. Gaz płynny nazywany także gazem skroplonym jest bezpieczny i wydajny, kotły centralnego ogrzewania są całkowicie bezobsługowe, a działania użytkowników ograniczają się do określenia temperatury, jaka ma być osiągnięta we wnętrzu budynku – informuje specjalista z firmy Bar-GAZ, będącej dystrybutorem gazu płynnego.
Gaz płynny jest paliwem będącym mieszaniną podstawowych składników – propanu (C3H8) albo propanu i butanów (C4H10) tj. izobutanu oraz n-butanów lub samego butanu, a niekiedy także pewnej ilości metanu etylenu, etanu oraz butenów, w tym butenu-1, trans-butenu-2, cis-butenu-2 oraz izobutenu. Powstaje jako produkt uboczny przy wydobyciu gazu ziemnego i ropy naftowej, w ramach ich odgazolinowania, jest wytwarzany podczas stabilizacji ropy naftowej, a także w trakcie jej przerobu, uszlachetniania oraz niektórych procesów petrochemicznych, m.in. w czasie destylacji, alkilacji czy reformingu katalitycznego. Gaz skroplony jest w największym zakresie wykorzystywany jako paliwo do napędzania silników spalinowych, co stanowi nawet do 3/4 całkowitego zużycia, natomiast ponad 1/5 jest zużywana do celów grzewczych, jako gaz dostarczany do zbiorników i oferowany w butlach. Pewna część gazu LPG jest ponadto wykorzystywana do procesów chemicznych w postaci rozmaitych reakcji przy wytwarzaniu różnego rodzaju produktów oraz dostarczania energii do wszelkiego typu pieców czy suszarni.
Popularność gazu skroplonego wynika z jego dobrych parametrów energetycznych oraz właściwości użytkowych. Wartość opałowa propanu to od 46,1 do 49,8 MJ/kg, co odpowiada 12,8–13,8 kWh, natomiast dla butanu jest ona nieco niższa i wynosi około 45,6 MJ/kg. Ze względu na duże różnice w temperaturze wrzenia, a zatem takiej, przy której gaz skroplony odparowuje i zmienia stan skupienia na lotny, najczęściej stosowane są mieszaniny propanu i butanu, które mogą być łączone w różnych proporcjach, tak by zachować odpowiednią prężność par ułatwiającą zapłon, a jednocześnie zabezpieczyć paliwo przed utratą swoich właściwości. Dla propanu będzie to –42°C, a dla butanu –0,5°C, natomiast dla ich mieszanek zależy od proporcji obu składników.
Jakie normy regulują jakość gazu płynnego?
Gaz skroplony może być przeznaczony do wykorzystania zarówno w silnikach spalinowych, jak i do celów grzewczych. Ze względu na kwestie związane z ochroną środowiska jego skład musi ściśle odpowiadać określonym normom jakościowym. W przypadku gazu przeznaczonego do użytku w zastosowaniach transportowych jego parametry określa europejska norma PN-EN 589:2019-04 „Paliwa do pojazdów samochodowych. LPG. Wymagania i metody badań”. Zgodnie z jej zapisami istnieje 5 gatunków LPG, które różnią się od siebie minimalną temperaturą, w której mieszanka zachowuje prężność par na poziomie 150 kPa, co zapewnia możliwość efektywnego spalania w różnych temperaturach minimalnych. Dla gatunku oznaczonego jako A jest to –10°C, przy gatunku B –5°C, zaś dla gatunku C 0°C. Gatunki D to minimalna temperatura 10°C, natomiast E aż 20°C. Dla uzyskania odpowiednich wyników w przypadku gatunku A propan i butan muszą być zmieszane w stosunku 60:40, natomiast dla D wystarczy proporcja 20:80.
Gaz skroplony przeznaczony do użytku w celach grzewczych musi natomiast odpowiadać normie PN-C 96008:1998 „Przetwory naftowe. Gazy węglowodorowe. Gazy skroplone C3–C4”. Wyróżnia ona trzy postacie gazu płynnego – butan techniczny, w którym zawartość C4H10 utrzymuje się na poziomie przynajmniej 95%, propan techniczny, gdzie C3H8 ilość odpowiada co najmniej 90% oraz mieszaninę propanu i butanu z udziałem od 18 do 55% C3H8 oraz minimalną zawartością C4H10 odpowiadającą wartości większej lub równej 45%. Podobnie jak w przypadku gazu wykorzystywanego w pojazdach silnikowych także tu w grę wchodzą różne temperatury parowania, dlatego czysty butan jest używany wyłącznie tam, gdzie butla lub zbiornik nie będą narażone na oddziaływanie niskich temperatur, natomiast czysty propan w zastosowaniach, które są związane z ekspozycją na większe mrozy.
Do zbiorników przydomowych może więc trafiać gaz będący mieszanką propanu i butanu albo czystym propanem. Z uwagi na warunki atmosferyczne korzystanie z mieszanki propanu i butanu będzie możliwe wówczas, gdy w budynku zainstalowano zbiornik podziemny albo w zbiorniku naziemnym w okresie letnim, gdy temperatura powietrza utrzymuje się na odpowiednim poziomie. Gaz do zbiorników przydomowych w wersji naziemnej powinien być dostarczany w postaci propanu albo mieszanki z dużą jego ilością do późnej jesieni aż po wczesną wiosnę. Choć wydawałoby się, że stosowanie przez cały czas czystego propanu okaże się lepszym rozwiązaniem, to warto zdawać sobie sprawę, że jest on droższy niż butan, jego większa ilość wiąże się więc z wyższą ceną gazu. Trzeba pamiętać, że możliwość zasilania urządzenia grzewczego mieszanką propanu i butanu zależy od zaleceń jego producenta, w niektórych przypadkach dopuszczalne jest wyłącznie używanie propanu.
Gaz płynny do przydomowych zbiorników – wyłącznie od sprawdzonego dostawcy
W wielu przypadkach gaz LPG oferowany przez dystrybutorów dostarczających go zarówno do stacji paliw, jak i do przydomowych zbiorników spełnia jednocześnie wymagania normy PN-C 96008:1998 i PN-EN 589:2019-04, ponieważ nie wykluczają się one wzajemnie. Wspólne w obu przypadkach są brak dienów, czyli węglowodorów nienasyconych z dwoma wiązaniami podwójnymi w cząsteczce, które są czynnikami zwiększającymi prawdopodobieństwo rozwoju chorób nowotworowych, a także siarkowodoru mogącego być przyczyną zatrucia. W obu przypadkach ściśle regulowana jest zawartość siarki, która bardziej restrykcyjnie jest traktowana w normie PN-EN 589, dopuszczającej zaledwie 30 mg/kg. Gaz skroplony ani wg PN-EN 589, ani PN-C 96008 nie może także zawierać wody, natomiast w jego składzie musi się znaleźć substancja zapachowa, która będzie łatwo wyczuwalna już przy stężeniu wynoszącym 1/5 dolnej granicy wybuchowości, czyli ilości substancji, która może ulec zapłonowi i spowodować eksplozję.
Jeśli chodzi o poszczególne właściwości, które mogą występować w paliwach odpowiadających obu normom niezależnie to w przypadku PN-EN 589 liczyć się będzie liczba oktanowa motorowa (MON), określająca to, jak efektywne paliwo będzie wykorzystywane w silniku pracującym pod obciążeniem i na wyższych obrotach. MON dla LPG musi przekraczać poziom 89. Ważna jest również ilość substancji pozostających po odparowaniu, która wskazuje na ilość zanieczyszczeń, które znajdują się w gazie. Pozostałość po odparowaniu nie może przekraczać 60mg/kg. Istotnym parametrem jest także względna prężność par w temperaturze 40°C, która wpływa na możliwość efektywnego spalania i powinna utrzymywać się na poziomie przynajmniej 1550 kPa. Norma określa też temperatury, przy których dla poszczególnych gatunków LPG prężność par nie może być mniejsza niż 150 kPa oraz zawartość substancji mogących powodować korozję, określając poziom odporności miedzianej płytki umieszczonej w LPG na stopień 1, czyli całkowity brak korozji, co oznacza szybkość korozji poniżej 0,001 mm na rok.
Wymogi obecne w normie PN-C 96008 dla gazów grzewczych, a nie określane w normie PN-EN 589 dla paliw to poziom zawartości węglowodorów C1–C5 dla poszczególnych typów gazu, a także brak ciężkich węglowodorów w postaci oleju mineralnego, którego może się znajdować w gazie co najwyżej 0,005%. Istotny będzie także brak amoniaku, jak również wartość opałowa przekraczająca 46,2 MJ/kg.
Warto pamiętać, że decydując się na zakup gazu skroplonego, należy wybrać sprawdzonego dostawcę, który zagwarantuje jego dobrą jakość. Poza parametrami określanymi przez obowiązujące normy liczyć się będzie także posiadana przez dystrybutora infrastruktura, ponieważ znaczna część zanieczyszczeń, które będą znajdować się w użytkowanym gazie oraz będą wpływać na stan techniczny wykorzystywanych urządzeń grzewczych może pochodzić ze stosowanych węży, pomp, cystern i zbiorników. Kupując gaz ze sprawdzonego źródła, można więc znacznie zmniejszyć ryzyko awarii kotła czy obniżenia jego sprawności.
