Η/Μ ΜΕΛΕΤΕΣ

Ανελκυστήρες, Αεραγωγοί, Αποχέτευση, Απώλειες, Βιολογικός, Δισωλήνιο, Ενδοδαπέδιο, Ηλεκτρολογικά, Ηλιακά, Ηχομόνωση, Θερμομόνωση, Καύσιμα αέρια, Μονοσωλήνιο, Περιβαλλοντικά, Πισίνες, Πυρασφάλεια, Πυρόσβεση, Ύδρευση, Υποσταθμοί, Φωτοτεχνία, Ψυκτικά φορτία, Ψυκτικοί θάλαμοι, Ψυχρομετρία, Φωτοβολταϊκά.

Κυριακή 21 Μαρτίου 2010

ΜΕΛΕΤΗ ΑΝΤΙΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ


            Για να προστατευτεί αποτελεσματικά κατά των κεραυνών ένας χώρος πρέπει αυτός να εγκλωβιστεί μέσα σ’ ένα μεταλλικό, απόλυτα συνεχές και γειωμένο περίβλημα (κλωβός FARADEY). Όταν πέσει κεραυνός το ρεύμα οδηγείται στη γη μέσα από το περίβλημα χωρίς να δημιουργεί μέσα στο προστατευόμενο χώρο, διαφορές δυναμικού ικανές να προκαλέσουν διασπάσεις αέρος με μορφή ηλεκτρικού τόξου. Το ηλεκτρικό τόξο είναι δυνατόν να δημιουργήσει σοβαρούς κινδύνους σε ανθρώπους ή αντικείμενα που βρίσκονται μέσα στο χώρο αυτό.
            Ένα άλλο σύστημα απλής προστασίας είναι το αλεξικέραυνο FRANKLIN. Τούτο αποτελείται από μεταλλική ράβδο με ακίδα, αγωγό καθόδου και γείωση.
            Πιο εύκολη και αποτελεσματική αντικεραυνική προστασία έχουμε με τα αλεξικέραυνα  ι ο ν ι σ μ ο ύ.
            Τα τελευταία χρόνια στην Ελλάδα απαγορεύτηκε η χρήση αλεξικέραυνων ιονισμού με ραδιενεργό πηγή για λόγους περιβαλλοντικής προστασίας.
            Ο πιο κατάλληλος τύπος που θα εγκαταστήσουμε εμείς στο ξενοδοχείο είναι αυτός του τύπου ακίδας (FRANKLIN) και η εγκατάσταση θα γίνει και στα τρία κτίρια.

Μέρη της εγκατάστασης αλεξικέραυνου ακίδας (FRANKLIN).
            Βασικά αποτελείται από :
            α) Τους συλλεκτήριους αγωγούς ή αγωγούς στέγης
            β) Τους αγωγούς κτιρίου ή αγωγούς καθόδου
            γ) Τη γείωση

            α) Συλλεκτήριοι αγωγοί ή αγωγοί στέγης
             Είναι μεταλλικές ράβδοι ή αγωγοί, επιφάνειες ή σώματα που συλλαμβάνουν τον κεραυνό. Οι συλλεκτήριοι αγωγοί συναντιόνται σε μορφή οριζόντιων ή κεκλιμένων ή κατακόρυφων (για τα εξέχοντα τμήματα της οικοδομής) ράβδων, που τοποθετούνται γενικά κατά μήκος των ακμών στις στέγες. 
            Κάθε αλεξικέραυνο προστατεύει χώρο μορφής κώνου που η ακτίνα βάσης του είναι ίση με το ύψος της ακίδας από την επιφάνεια της γης. Συνήθως με χρήση πολλών ακίδων στην στέγη κατάλληλα συνδεμένων αυξάνουμε τον προστατευόμενο χώρο.


Β)  Αγωγοί καθόδου ή αγωγοί κτιρίου
            Αυτοί διοχετεύουν το ρεύμα του κεραυνού από τη διάταξη συλλογής (δηλαδή από τους συλλεκτήριους αγωγούς) προς την εγκατάσταση γείωσης. Τοποθετούνται πάντα κατακόρυφα κατά μήκος των εξωτερικών τοίχων και συνήθως στις ακμές (εξωτερικές γωνίες) των κτιρίων. Στο κατώτερο σημείο κάθε αγωγού καθόδου υπάρχει ειδικό εξάρτημα (σημείο διαχωρισμού) από ανοξείδωτο υλικό, που επιτρέπει το λύσιμο της συνέχειας του αγωγού για τον έλεγχο της αγωγιμότητας όλης της εγκατάστασης.
            Οι αγωγοί καθόδου είναι γυμνού ή μονωμένοι από χαλκό διατομής > 60 mm2 ή μόλυβδο διατομής > 100 mm2 . Πρέπει να προστατεύονται από μηχανικές βλάβες μέχρι ύψος 2 μέτρων από τη γη και οι συνδέσεις από τις οξειδώσεις. Η στήριξη των αγωγών γίνεται με την βοήθεια κατάλληλων κολλάρων ή μονωτών κάθε 1 ή 1,5 μέτρο.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΛΕΞΙΚΕΡΑΥΝΩΝ ΚΛΩΒΟΥ FARADAY
Για κτίρια με πλάτος μέχρι 12 m και εξωτερική περίμετρο μέχρι 40 m αρκεί ένας αγωγός καθόδου τοποθετημένος σε οποιαδήποτε κατακόρυφη ακμή.
            Σε όλα τα άλλα κτίρια τοποθετούνται τουλάχιστον 2 αγωγοί καθόδου.
            Σε κτίρια που περιέχουν εύφλεκτες ή εκρηκτικές ύλες πρέπει οι αγωγοί στέγης και κτιρίου να έχουν τις λιγότερες κατά το δυνατόν συνδέσεις μεταξύ τους. Αυτές πρέπει να γίνονται προσεκτικά, ώστε να μη παρουσιάζουν σημαντική αντίσταση στο πέρασμα του ρεύματος. Η ελάχιστη απόσταση αγωγών ή εξαρτημάτων της εγκατάστασης από κάθε σημείο του κτιρίου με εύφλεκτες ή εκρηκτικές ύλες πρέπει να είναι 40 cm.
            Επειδή το ύψος είναι μικρότερο των 40 m αρκεί ένας αγωγός καθόδου, ενώ για κτίριο ύψους μεγαλύτερο των 40 m χρειάζονται δύο αγωγοί καθόδου.

Παρατηρήσεις
             Ι. Τα εξωτερικά μεταλλικά μέρη του κτιρίου, που έχουν μεγάλες διαστάσεις (π.χ. υδρορροές, παράθυρα, σωληνώσεις) πρέπει να συνδέονται με το κοντινότερο αγωγό στέγης ή καθόδου, τόσο στο πάνω όσο και στο κάτω άκρο τους.
            ΙΙ. Είναι απαραίτητη η σύνδεση του σιδηρού σκελετού του μπετόν ενός κτιρίου με τους αγωγούς καθόδου. Τούτο συνήθως γίνεται σε 4 ή 6 σημεία, με ηλεκτροσυγκόλληση. Για καλύτερα αποτελέσματα οι συνδέσεις αυτές μπορεί να γίνουν τόσο στον σκελετό της πλάκας όσο και στα υποστυλώματα του κτιρίου.



            γ) Γείωση αλεξικέραυνου
            Το σύστημα γείωσης προς το οποίο οδηγείται ο κεραυνός είναι από τα βασικότερα στοιχεία της εγκατάστασης. Κατασκευάζεται από σιδηροταινίες ή γυμνό κυκλικό αγωγό τοποθετημένο μέσα στο έδαφος σε βάθος τουλάχιστον 50 cm που συνδέει όλα τα άκρα των αγωγών καθόδου του κτιρίου (συνενωτικός αγωγός). Έτσι δημιουργείται ένας κλωβός προστασίας.
            Μερικές φορές μπορεί οι αγωγοί καθόδου να μην καταλήγουν σε ένα γενικό συνενωτικό αγωγό μέσα στη γη αλλά κάθε κάθοδος να καταλήγει σε ένα ηλεκτρόδιο γείωσης αλεξικέραυνου. Τα ηλεκτρόδια αυτά δεν πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση διάβασης προς τη γη μεγαλύτερη από 7 x 10 Ω.   
            Το σύστημα γείωσης των αλεξικέραυνων αποτελεί μέρος του όλου συστήματος της θεμελιακής γείωσης του κτιρίου.
            Όταν υπάρχουν μεταλλικά μέρη κοντά στην αντικεραυνική εγκατάσταση, σε πτώση κεραυνού, υπάρχει κίνδυνος υπερπήδησης, με αποτέλεσμα τη διάρρηξη αυτών ή πυρκαγιά. Τέτοια μεταλλικά μέρη είναι οι σωληνώσεις ύδρευσης και κεντρικής θέρμανσης, οι σιδηροκατασκευές, οι ηλεκτρικές εγκαταστάσεις κ.α. Κατά συνέπεια, πρέπει να αποφεύγεται η ύπαρξη τέτοιων μερών κοντά σε αγωγούς αντικεραυνικής εγκατάστασης, αλλιώς να γειώνονται με αποτελεσματική ισοδυναμική προστασία.
            Για την προστασία του δικτύου μέσης τάσης (κυψέλες, μετασχηματιστές, καλώδια) από το κρουστικό ρεύμα υπέρτασης, χρησιμοποιούνται ειδικοί απαγωγείς υπέρτασης, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ μπαρών φάσης και μπάρας γείωσης. Οι απαγωγείς αυτοί αποτελούνται από σώμα πορσελάνης με ακροδέκτες χαλκού. Φέρουν ηλεκτρόδια ανοξείδωτου χάλυβα και ορείχαλκου, διαχωρισμένα με μονωτήρες κεραμικούς σε τέτοια διαμόρφωση, ώστε να εξασφαλίζονται ευνοϊκά χαρακτηριστικά διαπίδυσης, δηλαδή μικροί παλμοί με μεγάλη σχετική σταθερότητα. Διαθέτουν και μολύβδινο συνδετήρα προς γη, ο οποίος παρέχει και ένδειξη ότι ο απαγωγέας έχει καταστραφεί και θέλει αντικατάσταση.
            Για την προστασία του δικτύου χαμηλής τάσης από το κρουστικό ρεύμα υπέρτασης, χρησιμοποιούνται ειδικοί απαγωγείς υπέρτασης, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ μπαρών φάσης και μπάρας γείωσης. Επίσης, συνδέεται και η μπάρα του ουδετέρου με τη μπάρα γείωσης. Αυτοί οι απαγωγείς φέρουν κέλυφος από συνθετικό υλικό. Οι εκκενώσεις πραγματοποιούνται μέσα στο κέλυφος χωρίς εξωτερικά τόξα ή κορόνα και χωρίς απαιτήσεις αερισμού. Ο απαγωγέας πρέπει να αποκρίνεται σε κάθε υπέρταση διοχετεύοντας το κρουστικό ρεύμα ακαριαία στη γείωση, μέχρι να αποκατασταθεί η τάση στην κανονική της τιμή, οπότε αυτόματα επανέρχεται και ο απαγωγέας στην αρχική του κατάσταση χωρίς διακοπή της λειτουργίας και αντικαταστάσεις ασφαλειών ή άλλων στοιχείων. Ο κάθε απαγωγέας είναι διπολικός (για την προστασία μιας φάσης) με δύο καλώδια σύνδεσης.

Ειδικά κατασκευαστικά στοιχεία
            Η εγκατάσταση του αλεξικέραυνου γίνεται με χρήση εξαρτημάτων ειδικά φτιαγμένων για τέτοιες εγκαταστάσεις. Σύμφωνα με τους γερμανικούς κανονισμούς VDE 0185, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και τα εξής :
·         Η σύνδεση αγωγών μεταξύ τους με ηλεκτροσυγκόλληση ή οξυγονοκόλληση απαγορεύεται. Χρησιμοποιούνται μόνο οι κατάλληλοι για κάθε περίπτωση σύνδεσμοι – σφιγκτήρες.
·         Η σύσφιξη των αγωγών στα στηρίγματα γίνεται με τέτοιο τρόπο (όχι πολύ σφικτά), ώστε να επιτρέπει την ολίσθηση των αγωγών κατά τη θερμική τους διαστολή.
·         Για την απορρόφηση των συστολών- διαστολών τοποθετείται ανά διάστημα μεγαλύτερα των 20 μέτρων, στους συλλεκτήριους αγωγούς καθώς και σε κάθε διασταύρωση αγωγών στην οροφή ειδικό εξάρτημα (συστολοδιαστολικός σύνδεσμός).
·         Αποφεύγονται οι μεγάλες καμπύλες των αγωγών και όπου απαιτείται η διέλευση τους από βεράντες, κεραμίδια, προεξοχές κ.λπ., για στεγανοποίηση των ορόφων χρησιμοποιείται ειδικό εξάρτημα (διαπεραστήρας).  
·         Τα στηρίγματα των συλλεκτήριων αγωγών τοποθετούνται ανά μέτρο περίπου και σε κάθε αλλαγή κατεύθυνσης ένα πριν και ένα μετά την αλλαγή. Τα στηρίγματα τοποθετούνται πριν γίνει η μόνωση και στεγανοποίηση της ταράτσας.
·         Όπου απαιτείται η στήριξη αγωγού σε στηθαίο ή μάρμαρο και χρησιμοποιείται στήριγμα που πακτώνεται με πλαστικά παρεμβύσματα (UPAT), χρησιμοποιείται ροδέλα στεγανοποίησης.
·         Η ταινία γείωσης τοποθετείται με κατακόρυφη τη μεγάλη πλευρά της, γι’ αυτό χρησιμοποιούνται ειδικά στηρίγματα κάθε 2 μέτρα σε όλο το μήκος της.
·         Για την προστασία των αγωγών και των συνδέσεων κατά την παραμονή τους στο έδαφος, όπου απαιτείται, χρησιμοποιείται αυτοκόλλητη αντιδιαβρωτική ταινία PVC.





Αναμενόμενες αντιστάσεις γείωσης σε συνηθισμένα εδάφη



Είδος γείωσης
Αντίσταση ΟΗΜ
Αγωγιμότητα ΜΗΟ
Σωλήνας μήκους 3 m διάτρητος
σε βάθος 2,5 m
30 ÷ 40
0.033 ÷ 0.025
O ίδιος σωλήνας σε βάθος 5 m
15 ÷ 20
0.066 ÷ 0.050
Ταινία μήκους 10 m διατομής 3,5 x 30 mm
20 ÷25
0.05 ÷ 0.04
Δίκτυο ύδρευσης
0.50 ÷ 2.0
2.0 ÷ 0.5
Συνεκτικός αγωγός γείωσης μήκους 30 m
8 ÷ 10
0.125 ÷ 0.1


Παρατήρηση :
          
Οι παραπάνω τιμές αυξάνονται :
          i.            Για υγρά αμμώδη εδάφη (2 : 3) φορές
        ii.            Για ξηρά αμμώδη εδάφη (5 : 10) φορές
      iii.            Για ξηρά χαλικώδη εδάφη (10 : 20) φορές

Σάββατο 13 Μαρτίου 2010

Ισχυρά ηλιακά φωτιστικά κήπου με φωτοβολταϊκά

Ισχυρά ηλιακά φωτιστικά κήπου με φωτοβολταϊκά

Μια απλή και οικονομική κατασκευή για ισχυρά ηλιακά φωτιστικά κήπου με φωτοβολταϊκά

Εδώ θα δούμε πως μπορούμε με πολύ απλό τρόπο (και πολύ οικονομικά) να φωτίσουμε τον κήπο ή το μπαλκόνι μας με δωρεάν ενέργεια από τον ήλιο! Η λύση αυτή είναι τόσο απλή που κυριολεκτικά μπορεί να την εφαρμόσει ο καθένας...

Ας ξεκινήσουμε από το πρόβλημα: Με τις συνηθισμένες λύσεις του εμπορίου έχουμε τα παρακάτω προβλήματα:

1. Υπάρχουν φθηνά ηλιακά φωτιστικά κήπου, αλλά φωτίζουν λιγότερο κι από ένα ...κεράκι.
2. Υπάρχουν κάποια ηλιακά φωτιστικά που είναι σχετικά ισχυρά αλλά είναι πολύ ακριβά (περίπου 100 ευρώ το ένα) αφού απαιτούν πολλά ισχυρά φωτοβολταϊκά πανελάκια (ένα σε κάθε φωτιστικό) που είναι ακριβά και πολλές φορές αντιαισθητικά λόγω μεγέθους.
3. Υπάρχει τέλος και η ακριβότερη λύση (πάνω από 1.000 ευρώ) με τα συνηθισμένα φωτιστικά κήπου με λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας που αντί να τροφοδοτούνται από το δίκτυο της ΔΕΗ, συνδέονται σε ένα κεντρικό ισχυρό - και ακριβό - φωτοβολταϊκό πάνελ και μεγάλο συσσωρευτή (εξ΄ αιτίας της μεγάλης κατανάλωσης λόγω πολλών λαμπτήρων που μάλιστα λειτουργούν για πολλές ώρες κάθε βράδυ).

Η καλύτερη λύση λοιπόν θα ήταν η 3η από τις παραπάνω, αρκεί να μην απαιτούσε μεγάλο φωτοβολταϊκό πάνελ και μεγάλο συσσωρευτή (μπαταρία) που είναι πανάκριβα... Άρα πρέπει να μειωθεί η κατανάλωση ρεύματος, χρησιμοποιώντας λαμπτήρα ακόμη χαμηλότερης κατανάλωσης. Στην παρακάτω φωτογραφία βλέπουμε ένα σποτ 12V που φωτίζει με 18 led και έχει κατανάλωση μόλις 1,3 Watt στα 12V (τέσσερις φορές χαμηλότερη από αυτή του μικρότερου λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας)!


Προμηθεύτηκα λοιπόν τέσσερα φωτιστικά κήπου από αυτά που κυκλοφορούν στο εμπόριο. Όλα είναι κατάλληλα, δεν έχει σημασία αν είναι ηλιακά φωτιστικά ή από τα συνηθισμένα για το δίκτυο της ΔΕΗ. Απλά αντί για συνηθισμένο λαμπτήρα τοποθέτησα μέσα τους το παραπάνω σποτάκι όπως για παράδειγμα στις παρακάτω φωτογραφίες:



Ετοίμασα έτσι και τα τέσσερα φωτιστικά. Στο τέλος τοποθέτησα σε όλα το πάνω μέρος του φωτιστικού και το τελικό αποτέλεσμα είναι άψογο και επαγγελματικό:


Όπως βλέπουμε στην παραπάνω φωτογραφία, από την ειδική έξοδο στο κάτω μέρος του κάθε φωτιστικού βγαίνουν δύο καλώδια - ένα μαύρο κι ένα κόκκινο (το αρνητικό και το θετικό αντίστοιχα).

Οι συνδέσεις των καλωδίων των φωτιστικών, της μπαταρίας και του φωτοβολταϊκού στον ρυθμιστή φόρτισης

Όλα τα μαύρα (αρνητικά) καλώδια των φωτιστικών συνδέονται στην αντίστοιχη υποδοχή του ρυθμιστή φόρτισης (σημειώνεται με - πλην). Όλα τα κόκκινα (θετικά) καλώδια συνδέονται στην αντίστοιχη υποδοχή του ρυθμιστή φόρτισης (σημειώνεται με + συν), όπως στην παρακάτω φωτογραφία οι δυο υποδοχές στα δεξιά του ρυθμιστή φόρτισης:


Από τις δύο μεσαίες υποδοχές του ρυθμιστή φόρτισης (πάλι σημειωμένες με συν και πλην), ξεκινάνε τα καλώδια που καταλήγουν πάνω στους αντίστοιχους πόλους της μπαταρίας όπως θα δούμε και παρακάτω (το θετικό στο θετικό πόλο της μπαταρίας και το αρνητικό στον αρνητικό πόλο της μπαταρίας).

Στις δύο αριστερές υποδοχές (που πάλι σημειώνονται με συν και πλην πάνω στο ρυθμιστή φόρτισης) συνδέονται τα δύο αντίστοιχα καλώδια του φωτοβολταϊκού πάνελ που θα φορτίζει τη μπαταρία.

Τα καλώδια πρέπει να μπουν σε ειδικό κανάλι (πχ σπιράλ) για να προστατεύονται από τον καιρό, όπως πρέπει και η μπαταρία με το ρυθμιστή να τοποθετηθούν σε ένα αδιάβροχο κουτί. Το πάχος των καλωδίων δεν χρειάζεται να είναι ιδιαίτερα μεγάλο. Διατομή 2,5mm είναι αρκετή, εκτός κι αν τα φωτιστικά ή η μπαταρία ή το φωτοβολταϊκό πάνελ είναι σε μεγάλες αποστάσεις μεταξύ τους (πχ πάνω από 10 μέτρα το ένα από το άλλο).
 
Το τελικό αποτέλεσμα

Ο ρυθμιστής αυτός έχει τη δυνατότητα να ανάβει αυτόματα τα φωτιστικά μόλις βραδιάζει και να τα σβήνει μετά από 2 έως 12 ώρες (ρυθμιζόμενο από εμάς). Ταυτόχρονα φροντίζει για τη σωστή φόρτιση κι εκφόρτωση της μπαταρίας ώστε να την προστατεύει από πρόωρη φθορά.

Η κατανάλωση του συστήματος αυτού είναι 41,60 Wh (βατώρες) για 8 ώρες λειτουργίας κάθε βράδυ (4 φωτιστικά Χ 1,3 Watt X 8 ώρες). Άρα μας καλύπτει ένα μικρό φωτοβολταϊκό πάνελ των 10 Wp, το οποίο σε μια μέρα με ηλιοφάνεια παράγει περίπου 50 Wh (βατώρες).


Οπότε και η μπαταρία που απαιτείται δεν χρειάζεται να είναι μεγάλη: Μια μικρή - και φθηνή - 12βολτη μπαταρία μολύβδου με χωρητικότητα 12 ΑΗ (αμπερώρια) μας παρέχει όχι μόνο την κατανάλωση μιας ημέρας, αλλά παρέχει και επιπλέον αυτονομία για δυο-τρεις ημέρες χωρίς ηλιοφάνεια. Στην Ελλάδα έχουμε ηλιοφάνεια περίπου 300 ημέρες το χρόνο!

Στην παρακάτω φωτογραφία φαίνεται και το πραγματικό αποτέλεσμα αυτών των τεσσάρων φωτιστικών:


Αρκετά εντυπωσιακό, ειδικά όταν πρόκειται για πανεύκολη κατασκευή με ελάχιστο κόστος!

Το κόστος

Το φωτοβολταϊκό πάνελ κοστίζει 55 ευρώ, ο ρυθμιστής 45 ευρώ και τα τέσσερα σποτάκια 28 ευρώ (7 ευρώ το ένα). Τα συγκεκριμένα φωτιστικά σώματα κοστίζουν 9 ευρώ το ένα, αλλά όπως είπαμε παραπάνω, όλων των ειδών τα φωτιστικά είναι κατάλληλα. Μια 12βολτη μπαταρία μολύβδου 12 ΑΗ (σαν αυτές που χρησιμοποιούν τα μηχανάκια) κοστίζει 30 ευρώ. Κάνει και μια μικρή μπαταρία αυτοκινήτου.

Για 8 φωτιστικά, διπλασιάζουμε τη χωρητικότητα της μπαταρίας (ή βάζουμε δεύτερη μπαταρία) και παίρνουμε και δεύτερο πάνελ. Ο ρυθμιστής παραμένει ο ίδιος, δεν χρειάζεται άλλος αφού αντέχει μέχρι και 5 φωτοβολταϊκά πάνελ (δηλαδή μέχρι και 20 φωτιστικά με αυτά τα σποτάκια). Τα ανάλογα ισχύουν για 12, 16 ή 20 φωτιστικά.


Κυριακή 7 Μαρτίου 2010

ΜΕΛΕΤΗ ΓΕΙΩΣΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ - ΘΕΜΕΛΙΑΚΗ ΓΕΙΩΣΗ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

            Η γείωση που θα πραγματοποιηθεί στο ξενοδοχείο θα είναι θεμελιακή γείωση.
Επιλέχτηκε αυτού του είδος η γείωση διότι μας εξασφαλίζει την μικρότερη αντίσταση γείωση, σε σύγκριση με τις άλλες γειώσεις π.χ. τριγωνική γείωση, γείωση ράβδου κ.λ.π.

ΘΕΜΕΛΙΑΚΗ  ΓΕΙΩΣΗ

            Θεμελιακή γείωση προτείνεται από τους ΚΕΗΕ.Ο κανονισμός DIN 18015/Teil 1 την επιβάλλει σε όλα τα νέα κτίρια.
            Η θεμελιακή γείωση είναι ένας γειωτής ταινίας που τοποθετείται στο κάτω μέρος των θεμελίων των κτιρίων, μέρα στο σκυρόδεμα. Η τοποθέτηση γίνεται στη βάση των εξωτερικών τοίχων και είναι ένας κλειστός βρόγχος. Επειδή το έδαφος και το σκυρόδεμα των θεμελίων είναι υγρό όλο το έτος συνήθως, ο θεμελιακός γειωτής έχει σχετικά χαμηλή αντίσταση γείωσης. Τιμές των 2Ω ή μικρότερες δεν είναι σπάνιες.

            Ο αγωγός του γειωτή μπορεί να είναι :
            Ταινίες γαλβανισμένου χάλυβα, ελάχιστων διαστάσεων 30 mm x 3.5 mm ή     25 mm x 4mm. Συνίσταται διαστάσεις 40 x 5 ή 50 x 4. Βέργα γαλβανισμένου χάλυβα ελάχιστης διαμέτρου 10 mm. Συνίσταται διάμετρος 12 mm.
            Το χαλύβδινο ηλεκτρόδιο τοποθετείται στο περιμετρικό θεμέλιο του κτιρίου. Σε περιπτώσεις που υπάρχει μόνωση κατά της υγρασίας, πρέπει το ηλεκτρόδιο να τοποθετηθεί προς την πλευρά του εδάφους. Για μεγάλες διαστάσεις κτιρίων (>10 m), συνιστώνται και εγκάρσιες συνδέσεις του περιμετρικού γειωτή, έτσι ώστε κανένα σημείο του υπογείου να μην απέχει πάνω από 10 m από τον γειωτή.
            Ο γειωτής πρέπει να περιβάλλεται παντού από δομημένο σκυρόδεμα. Τοποθετείται σε ένα στρώμα πάχους τουλάχιστον 5 cm (συνήθως 6-10 cm), γιατί αλλιώς διαβρώνεται.
            Μετά την εκσκαφή των θεμελίων κατασκευάζεται μια στρώση από σκυρόδεμα πάχους 6 – 10 cm. Εκεί μέσα τοποθετείται ή μία ταινία με την πλατιά της πλευρά                                                                             όρθια ή μία χαλύβδινη βέργα κυκλικής διατομής. Ακολούθως τοποθετείται ο οπλισμός των θεμελίων που χύνεται όλο το θεμέλιο.  Η όρθια τοποθέτηση της ταινίας εξασφαλίζει μια άνεση στην τοποθέτηση. Η ταινία λυγίζει καλύτερα στις γωνίες του κτιρίου. Το σκυρόδεμα πρέπει να είναι αντοχής Β225 ή περιεκτικότητας 300 kg τσιμέντου ανά m3.
            Η τοποθέτηση του γειωτή μέσα στο σκυρόδεμα στη βάση των θεμελίων εξασφαλίζει αντοχή στη διάβρωση και στις μηχανικές καταπονήσεις. Επί πλέον, ο γειωτής είναι σε υγρό έδαφος όπου η αγωγιμότητα είναι μεγάλη. Συνιστάται να συνδέεται στον γειωτή ο οπλισμός του σκυροδέματος του κτιρίου.
            Οι απολήξεις του γειωτή έχουν την ίδια διατομή με το ηλεκτρόδιο του γειωτή. Το μήκος τους είναι 1,5 m κατά VDE 100 και τοποθετούνται στο τοίχο του κτιρίου εσωτερικά. Η απόληξη απέχει στο κάτω μέρος της στην έξοδο της από τον τοίχο, 30 cm από το έδαφος. Η σύνδεση με την λοιπή εγκατάσταση γίνεται με χάλκινο αγωγό διατομής 16 mm2 τουλάχιστον ή καλύτερα 25 mm2.

Παρατήρηση:
            Εφόσον πρόκειται για μεγάλη εγκατάσταση με εκτεταμένο δίκτυο διαμονής, η σύνδεση του ουδετέρου με τον αγωγό γείωσης είναι δυνατόν να πραγματοποιείται όχι στον μετρητή αλλά στον γενικό πίνακα ή και στους μερικούς πίνακες διανομής της εγκατάστασης, σ’ αυτή όμως την περίπτωση σε κάθε σύνδεση του ουδετέρου με τον αγωγό γείωσης πρέπει να πραγματοποιείται και ιδιαίτερη γείωση. Για το λόγο αυτό στο Ξενοδοχείο θα έχουμε τόσες απολήξεις όσοι είναι και οι πίνακες του.
            Στην περίπτωση των θεμελιακών γειώσεων συνδέονται στη θεμελιακή γείωση και τα αλεξικέραυνα, ενδεχομένως μέσω σπινθηριστών. Για τον υπολογισμό της αντίστασης του θεμελιακού γειωτή χρησιμοποιείται ο τύπος του γειωτή ταινίας ή προσεγγιστικά ο τύπος του θεμελιακού γειωτή. Αυτός παίρνει τον γειωτή σαν κυκλικό γειωτή διαμέτρου D, επιφάνειας ίσης με το εμβαδόν κάτοψης των θεμελίων. Σαν αντίσταση εδάφους θα ληφθεί κατά VDE 0141 ή DIN 57141, η ειδική ηλεκτρική αντίσταση όχι του σκυροδέματος αλλά του περιβάλλοντος εδάφους.






ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΤΟΥ ΘΕΜΕΛΙΑΚΟΥ ΓΕΙΩΤΗ

 Το ισοδύναμο πάχος του αγωγού δίνεται από τον παρακάτω τύπο :
            D=√(4 x A/π),  όπου Α η διατομή του αγωγού
Η αντίσταση του γειωτή δίνεται σύμφωνα με τον παρακάτω τύπο :

            RΑ = (ρ/π * L) * ln(2 * L/d),
Όπου   p η ειδική αντίσταση του εδάφους (Ωm),
             L  μήκος περιμέτρου της θεμελιακής γείωσης (m),
             d  το ισοδύναμο πάχος του αγωγού (m).
Στην περίπτωση του ξενοδοχείου μας το μήκος της περιμέτρου του θεμελιακού γειωτή είναι L= 508.18 m. Κατά μήκος της περιμέτρου του έχει τοποθετηθεί θεμελιακός γειωτής  με διαστάσεις 50 x 4 mm. Το περιβάλλον έδαφος έχει ειδική αντίσταση ρ = 100 Ωm.

            Επομένως το ισοδύναμο πάχος του αγωγού θα είναι :

d = √(4 x A/π) = √(4 x 4 x 50/π) =>
d = 15.96 mm

Και η αντίσταση του γειωτή θα είναι :

RΑ = (ρ/π * L) * ln(2 * L/d) =>
RΑ = (100/π * L) * ln(2 * L/0,01596) =>
RΑ = 0.96 Ω
Βλέπουμε ότι η τιμή που βρήκαμε ικανοποιούνται τα όρια της αντίστασης για την γείωση μας αφού η συνολική αντίσταση του ουδετέρου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα δέκα Ωm (10 Ω). Εδώ προσμετρούνται όλες οι παράλληλες γειώσεις στο δίκτυο και στις παροχετεύσεις των καταναλωτών.
Προς σύγκριση : ένας πάσσαλος Φ100 σε βάθος 3,5 m στο έδαφος έχει αντίσταση 

Rπ = 100/ (2π (3,5 – 0,5) * ln(4(3,5-0,5)/0,1 ) =>
Rπ = 25,4 Ω
Συνεπώς θα χρειάζονται 26 – 27 πάσσαλοι για να πετύχουμε την ίδια περίπου αντίσταση. Ωστόσο επειδή η αγωγιμότητα του εδάφους στα θεμέλια είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ ότι στα επιφανειακά στρώματα ο αριθμός των πασσάλων θα ήταν μεγαλύτερος του 27.
Το υλικό του θεμελιακού γειωτή θα είναι γαλβανισμένος χάλυβας. Όταν τα ηλεκτρόδια είναι μέσα στο χώμα, τότε χαλκός ή ηλεκτρόδια από χάλυβα με 1 mm επιχάλκωση ή ανοξείδωτος χάλυβας τύπου V4A έχουν αποδειχτεί πολύ αποτελεσματικά.

ΤΥΠΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΘΕΜΕΛΙΑΚΗΣ ΓΕΙΩΣΗΣ
1.        Αγωγός  Ø10 mm, St/tZn.

2.         Σύνδεσμος  Ø10/30, 3ων πλακιδίων, St/tZn
3.         Σύνδεσμος  Ø10/Ø10, 3ων πλακιδίων, St/tZn
4.         Σύνδεσμος 30/30, 3ων πλακιδίων, St/tZn
5.         Διμεταλλικός σύνδεσμος Ø10 /Ø10, Cu / St/tZn
6.         Ταινία 50 x 4 mm, St/tZn
7.         Ράβδος οπλισμού beton
8.         Σύνδεσμος οπλισμού, St/tZn
9.         Beton καθαριότητας
10.       Υποδοχέας από ανοξείδωτο χάλυβα (SS)
11.       Αγωγός χάλκινος πολύκλωνος (Cu) 70# (Ανάλογα με την χρήση, εγκαθίσταται χάλκινος αγωγός μικρότερης διατομής)
12.       Εξισωτικός ζυγός – ισοδυναμική γέφυρα
- Συνδέσεις όλων των αγωγών και των μεταλλικών σωληνώσεων  που εισέρχονται






Πινακίδα επισήμανσης της αναμονής γείωσης.

            Το σύστημα θεμελιακής γείωσης και το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας πρέπει να παρουσιάζουν αντίσταση γείωσης R<1 Ω και για το λόγο αυτό, όπου απαιτείται, εγκαθίσταται και πρόσθετα ηλεκτρόδια γείωσης.
            Στη θεμελιακή γείωση περιλαμβάνονται και οι γειώσεις των υποσταθμών. Επίσης, σ’ αυτήν καταλήγουν και οι αγωγοί καθόδου του αλεξικέραυνου του κτιρίου.
      



Γειώσεις υποσταθμών


            Στην περίπτωση του υποσταθμού μέσης τάσης των μεγάλων κτιρίων, προβλέπεται συνήθως πολλαπλή γείωση προστασίας με ξεχωριστό προστατευτικό αγωγό (ουδετέρωση με χωριστό αγωγό γείωσης). Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή ο ουδέτερος κόμβος κάθε μετασχηματιστή (που γειώνεται στη θεμελιακή γείωση) χωρίζεται σε ουδέτερο και σε προστατευτικό αγωγό (αγωγό γης) στον αντίστοιχο Πίνακα Χαμηλής Τάσης. Ο ουδέτερος στον γενικό πίνακα χαμηλής τάσης καταλήγει σε ζυγό ουδετέρου και η γείωση σε ζυγό γείωσης. Από το ζυγό γείωσης αρχίζει το δίκτυο γειώσεως της ηλεκτρικής εγκατάστασης.   
            Η θεμελιακή γείωση στους υποσταθμούς κατασκευάζεται συνήθως με δύο παράλληλες ταινίες χαλκού και συνδέεται με το πλέγμα ισοδυναμικής επιφάνειας του δαπέδου. (Κάτω από το δάπεδο του χώρου του υποσταθμού τοποθετείται συχνά επιπλέον πλέγμα δαρίγκ, διαμέτρου 6 χιλιοστών και με ηλεκτροσυγκόλληση ενώνονται τα τεμάχια του με τους οδηγούς στήριξης των μετασχηματιστών, με τις βάσεις έδρασης των πινάκων, με τον οπλισμό του κτιρίου και συνδέονται με τη θεμελιακή γείωση).
            Περιμετρικά στους τοίχους των παραπάνω χώρων τοποθετείται χάλκινη ταινία γείωσης, διατομής τουλάχιστον 30mm x 3mm, στην οποία συνδέονται όλα τα μεταλλικά μέρη του εξοπλισμού, τα μεταλλικά μέρη των πινάκων μέσης τάσης, τα μεταλλικά μέρη των μετασχηματιστών, των πινάκων των μετασχηματιστών και των πινάκων της εταιρείας διανομής ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ. ΔΕΗ), με αγωγούς εύκαμπτους διατομής τουλάχιστον 50 mm2. Η χάλκινη αυτή ταινία συνδέεται σε έξι τουλάχιστον σημεία με τη θεμελιακή γείωση.
            Στη θεμελιακή γείωση συνδέονται και οι ουδέτεροι κόμβοι των μετασχηματιστών και οι μπάρες γείωσης του πίνακα χαμηλής τάσης με αγωγό χαλκού τουλάχιστον 95 mm2.
      


Γειώσεις ασθενών ρευμάτων

            Στα ασθενή ρεύματα διακρίνουμε δύο είδη γειώσεων :
         i.            Γείωση λειτουργίας τηλεπικοινωνιακών συσκευών
Η γείωση αυτή είναι απαραίτητη για την κανονική λειτουργία των ηλεκτρονικών μερών, π.χ. του τηλεφωνικού κέντρου, και αποτελείται από ανεξάρτητο ηλεκτρόδιο γείωσης, το οποίο τοποθετείται σε ικανή απόσταση από οποιαδήποτε άλλη γείωση. Αυτό το ηλεκτρόδιο γείωσης, με μονωμένο χάλκινο αγωγό, μπορεί να έχει διατομή από 2,5 mm2 μέχρι 50 mm2, ανάλογα με τις οδηγίες του προμηθευτή, και να απέχει από τη θεμελιακή γείωση από 2 μέτρα μέχρι 30 μέτρα.

        ii.            Γειώσεις προστασίας
Τα μεταλλικά μέρη των δικτύων ασθενών ρευμάτων (μεταλλικοί σωλήνες, καλωδιαγωγοί κ.λπ.) γειώνονται όταν βρίσκονται σε άμεση επαφή με δομικά μεταλλικά στοιχεία του κτιρίου. Η γείωση στην περίπτωση αυτή γίνεται με αγωγό διατομής 2,5 mm2, ο οποίος οδηγείται στη μπάρα γείωσης του αντίστοιχου ηλεκτρικού πίνακα. Τα πλαίσια και τα λοιπά μεταλλικά εξαρτήματα των κεντρικών συσκευών της τηλεφωνικής εγκατάστασης (τηλεφωνικό κέντρο) συνδέονται στη θεμελιακή γείωση του κτιρίου με χάλκινο αγωγό διατομής 16 mm2.
Ομοίως, συνδέονται οι ιστοί των κεραιών λήψεων ραδιοτηλεοπτικών σημάτων και ασύρματης αναζήτησης προσωπικού. Για την προστασία της τηλεφωνικής εγκατάστασης από το κρουστικό ρεύμα της υπέρτασης που μπορεί να εμφανιστεί στις γραμμές της εταιρείας τηλεπικοινωνιών (π.χ. ΟΤΕ) συνδέεται κάθε ζεύγος του καλωδίου εισόδου με ειδική διάταξη, η οποία τοποθετείται μέσα στον κατανεμητή εισόδου του καλωδίου της εταιρείας τηλεπικοινωνιών.