Ciśnieniowe naczynia wzbiorcze.pdf

INSTALACJE GRZEWCZE

Bogus³aw Malinowski

Ciœnieniowe naczynia wzbiorcze do c.o.

Zgodnie z norm¹ PN/B-02414, wszystkie

instalacje grzewcze wodne systemu za-

mkniêtego, powinny byæ zabezpieczone

przed nadmiernym wzrostem ciœnienia

za pomoc¹ naczyñ wzbiorczych ciœnie-

niowych. Norma dopuszcza jednoczeœnie

istnienie trzech typów tych naczyñ:

- z hermetyczn¹ przestrzeni¹ gazow¹,

- z urz¹dzeniem sprê¿arkowo-upustowym,

- z urz¹dzeniem pompowo-upustowym.

Jak dzia³a naczynie wzbiorcze?

• Przed pod³¹czeniem naczynia do instalacji przepona œciœle przywiera do œcianek naczynia, ciœnienie poduszki

gazowej jest równe „ciœnieniu wstêpnemu” naczynia, ustawionemu fabrycznie.

• Po pod³¹czeniu naczynia do instalacji i odpowietrzeniu z³adu, gdy wy³¹czony jest kocio³, poduszka gazowa

ulega œciœniêciu i naczynie czêœciowo wype³nia siê wod¹. Ciœnienie poduszki jest równe ciœnieniu instalacji

w miejscu pod³¹czenia naczynia.

• Po uruchomieniu kot³a i wzroœcie temperatury wody do parametrów obliczeniowych naczynie przejmuje

nadmiar wody z instalacji. Poduszka gazowa pracuje na maksymalnym ciœnieniu roboczym.

• W sytuacji awaryjnej, gdy ciœnienie w instalacji przekroczy poziom krytyczny (np. zostanie uszkodzenia

membrana lub zagotuje siê woda w kotle), otwiera siê zawór bezpieczeñstwa na kotle i usuwa nadmiar

wody lub pary.

Naczynia z hermetyczn¹

przestrzeni¹ gazow¹

Zbudowane s¹ ze stalowego ciœnieniowe-

go zbiornika, wewn¹trz którego znajduje

siê membrana wykonana z elastomeru

(zwykle kauczuku butylowego). Szczel-

nie, nie przepuszczaj¹c powietrza, od-

dziela ona przestrzeñ wodn¹ instalacji od

przestrzeni gazowej naczynia. Przestrzeñ

gazowa jest hermetyczna, tzn. nie ma

bezpoœredniego po³¹czenia z atmosfer¹ za

pomoc¹ np. dodatkowego zaworu upusto-

wego.

Naczynia z hermetyczn¹ przestrzeni¹ ga-

zow¹ wykonywane s¹ jako:

- p³askie,

- cylindryczne.

Te ostanie dostêpne s¹ dodatkowo jako

zbiorniki:

- stoj¹ce (wisz¹ce).

- le¿¹ce.

Dalszy podzia³ naczyñ ciœnieniowych,

w zale¿noœci od budowy membrany roz-

ró¿nia zbiorniki z membran¹ niewymien-

n¹ i z membran¹ wymienn¹.

Naczynia p³askie

Wykonywane s¹ w w¹skim przedziale

wielkoœci od 5 do 10 l pojemnoœci. Mo-

g¹ byæ stosowane jako wbudowane

w kocio³ wisz¹cy lub jako dodatkowy

zbiornik ciœnieniowy zamontowany

obok kot³a. Przeznaczone s¹ do ma³ych

instalacji grzewczych, klimatyzacyjnych

i ch³odniczych, g³ównie w domach jed-

norodzinnych, gdzie maksymalne ciœ-

nienie robocze czynnika nie przekracza

3 bar.

Fot. 1 Ciœnieniowe naczynia przeponowe reflex N

Ozn.:

1 – pompa, 2 – zawór zwrotny,

3 – czujnik ciœnienia, 4 – filtr,

5 – zawór magnetyczny-serwo,

6 – zawór bezpieczeñstwa,

7 – czujnik si³y, 8 – zbiornik,

9 – membrana,

10 – odprowadzenie powietrza po

stronie wody,

11 – odpowietrzenie zbiornika,

12 – regulacja wysokoœci nó¿ek,

13 – w¹¿ wysokociœnieniowy,

14 – jednostka sterownicza

Ozn.: 1 – króciec przy³¹czenia wody, , 2 – przestrzeñ z wod¹, , 3 – membrana,

4 – pierœcieñ zaciskowy (silnie zaciska membranê pomiêdzy po³ówkami naczynia),

5 – œciana stalowa, 6 – przestrzeñ z azotem, 7 – gniazdo przykryte ko³pakiem z zaworem

do uzupe³niania azotu

odprowadzanie

wody wzbiorczej

Rys. 1 Przekrój naczynia wzbiorczego z niewymienn¹ membran¹, dwu-

dzielnego Flexcon C

Rys. 2 Automat pompowo-upustowy

www.polskiinstalator.com.pl

INSTALACJE GRZEWCZE

Naczynia cylindryczne z membran¹

niewymienn¹

Dostêpne s¹ obecnie w kilku odmiennych

wykonaniach, w zale¿noœci od wielkoœci na-

czynia i ciœnienia roboczego. W ma³ych

instalacjach ci¹gle popularne s¹ naczynia

dwudzielne, z membran¹ zamocowan¹

ocynkowanym pierœcieniem zaciskowym

(rys. 1) lub poprzez zaprasowanie membra-

ny pomiêdzy dwoma czêœciami naczynia.

Ten typ naczyñ wykonywany jest o pojem-

noœciach od 2 do 80 l, dla ciœnienia robocze-

go 3 bary, a ciœnienia wstêpnego rzêdu: 0,5,

1 lub 1,5 bar. Zbiorniki o pojemnoœciach do

25 l mog¹ byæ dodatkowo mocowane na

konsoli œciennej lub na wspornikach œcien-

nych, jako wisz¹ce. Jeœli maj¹ powy¿ej 25 l

trzeba je montowaæ jako stoj¹ce. Wiêksze

zbiorniki wykonywane s¹ ju¿ jako monoli-

tyczne, z membran¹ zamocowan¹ specjal-

nym wewnêtrznym pierœcieniem. Pojem-

noœci zbiorników mog¹ siê tutaj wahaæ od

oko³o 100 do nawet 1000 l. Zakres ciœnie-

nia roboczego mo¿e dochodziæ do 6 bar,

a ciœnienie wstêpne mo¿e wynosiæ 2-5 bar.

Wad¹ powy¿szych konstrukcji jest wp³yw

jakoœci wody na trwa³oœæ zbiornika (woda

ma bezpoœredni kontakt ze œciankami

zbiornika) oraz problemy zwi¹zane z ich

odpowietrzaniem i opró¿nianiem (np.

zbiorniki pracuj¹ce z doln¹ przestrzeni¹ ga-

zow¹ w celu opró¿nienia z wody wymagaj¹

demonta¿u i odwrócenia zbiornika).

Rys. 3 Naczynie z wymienn¹ membran¹ wor-

kow¹ „Kompens”. Ozn.: 1 – zbiornik ciœnieniowy,

2 – elastyczna przepona, 3 – zawór odpowietrzaj¹cy,

4 – wziernik z zaœlepk¹, 5 – doprowadzenie wody, 6 – mano-

metr i wentyl do przy³¹czenia gazu

noœæ u¿ytkowa mo¿e stanowiæ ponad

80% pojemnoœci ca³kowitej zbiornika.

Dodatkow¹ zalet¹ tych urz¹dzeñ jest te¿

mo¿liwoœæ kompensowania ciœnienia

w z³adzie w w¹skim przedziale wartoœci.

Amplituda wahañ ciœnienia nie przekra-

cza wtedy z regu³y 0,3 bar.

Automaty wzbiorcze zaleca siê stosowaæ

wszêdzie tam, gdzie wymagane jest mo¿-

liwie niskie ciœnienie pracy instalacji c.o.,

niezale¿nie od wahañ temperatury oraz

tam, gdzie ograniczona jest przestrzeñ do

instalowania naczyñ. Szczególne wskazania

dotycz¹ starych instalacji i wyeksploatowa-

nych przewodów, czu³ych na wszelkie

zmiany ciœnienia.

Ze wzglêdu na budowê i zasadê dzia³ania

automaty wzbiorcze dziel¹ siê na:

- kompresorowe, zwane te¿ sprê¿arko-

wo-upustowymi,

- pompowe bezciœnieniowe, zwane pom-

powo-upustowymi.

Automaty sprê¿arkowo-upustowe

Ograniczenia temperaturowe

Wiêkszoœæ naczyñ wzbiorczych ciœnieniowych mo¿e

pracowaæ w temperaturze do 120°C, jednak sama

membrana zbiornika ma zwykle ograniczenie tem-

peratury do 70°C. Zaleca siê wiêc montowaæ je

zawsze po stronie powrotnej. Jeœli wymóg tempe-

ratury maksymalnej 70°C nie mo¿e byæ spe³niony,

nale¿y po³¹czyæ naczynie przeponowe z instalacj¹

c.o. za poœrednictwem dodatkowego zbiornika

sch³adzaj¹co-podawczego.

Zbiorniki z membran¹ wymienn¹

(workow¹)

Maj¹ ca³kowicie oddzielon¹ przestrzeñ wod-

n¹ od konstrukcji (œcianek) naczynia. Woda

instalacyjna zamkniêta jest w wymiennej

membranie w kszta³cie worka, zamocowanej

z obu stron zbiornika, resztê stanowi herme-

tyczna poduszka gazowa. Rozwi¹zanie takie

pozwala na zwiêkszenie wytrzyma³oœci

i trwa³oœci naczyñ, umo¿liwia te¿ wykonanie

odpowietrzenia w górnej czêœci zbiornika

(rys. 3), jak te¿ u³atwia jego opró¿nianie.

Zbiorniki z membran¹ wymienn¹ wyko-

nywane s¹ w wersji:

- stoj¹cej o pojemnoœciach od 80 do 8000 l,

- le¿¹cej o pojemnoœciach od 400 do

12 500 l.

Ciœnienie robocze mo¿e wynosiæ w zale¿-

noœci od wykonania 5-6 bar lub 10 bar 1 ,

dlatego naczynia z membran¹ workow¹

zalecane s¹ szczególnie w instalacjach

o du¿ej ró¿nicy ciœnienia statycznego i ciœ-

nienia otwarcia zaworu bezpieczeñstwa.

Automaty wzbiorcze

Fot. 2 Automat sprê¿arkowo-upustowy Refle-

xomat

Klasyczne naczynie wzbiorcze z hermetycz-

n¹ przestrzeni¹ gazow¹, ma ograniczone

mo¿liwoœci stabilizacji ciœnienia w z³adzie.

Wahania ciœnienia zwi¹zane ze zmianami

temperatury wody mog¹ byæ tutaj doœæ du-

¿e i wp³ywaæ poœrednio na trwa³oœæ instala-

cji. W du¿ych objêtoœciowo z³adach docho-

dzi te¿ problem pojemnoœci u¿ytkowej

naczynia. Im wy¿sze ciœnienie statyczne

w instalacji w miejscu przy³¹czenia zbiorni-

ka, tym mniejsza efektywna jego pojem-

noœæ u¿ytkowa. W budynkach wysokich,

jeœli naczynie zamontowane jest w przyzie-

miu, pojemnoœæ u¿ytkowa zbiornika czêsto

nie przekracza 20% jego pojemnoœci ca³ko-

witej. Powoduje to koniecznoœæ projekto-

wania bardzo du¿ych i ciê¿kich naczyñ, co

mo¿e utrudniaæ ich lokalizacjê.

Natomiast w automatach wzbiorczych

z „otwart¹” przestrzeni¹ gazow¹ pojem-

Budowane s¹ najczêœciej na bazie naczyñ

wzbiorczych ciœnieniowych z wymienn¹

membran¹, do których do³¹czono w prze-

strzeni gazowej kompresor (sprê¿arkê

elektryczn¹). Dodatkowe wyposa¿enie sta-

nowi te¿ elektromagnetyczny zawór po-

wietrzny, zespó³ steruj¹cy z mikroproceso-

rem oraz armatura zabezpieczaj¹ca. Zasada

dzia³ania urz¹dzenia jest nastêpuj¹ca: „jeœli

wzroœnie temperatura wody w instalacji,

wzrasta te¿ jej objêtoœæ, tym samym ciœnie-

nie w poduszce gazowej naczynia. Po prze-

kroczeniu zadanego poziomu ciœnienia

czujnik ciœnieniowy zaworu elektromagne-

tycznego powoduje jego automatyczne

otwarcie i usuniêcie nadmiaru gazu do at-

mosfery. W sytuacji odwrotnej, gdy spada

temperatura wody w z³adzie, zmniejsza siê

objêtoœæ wody w naczyniu wzbiorczym

i spada ciœnienie w poduszce gazowej.

1 na specjalne zamówienie niektóre firmy wykonuj¹ naczy-

nia wzbiorcze na ciœnienia do 16 bar. Istnieje te¿ mo¿li-

woœæ zamawiania wielkoœci naczynia pod inwestycjê.

pi@polskiinstalator.com.pl

INSTALACJE GRZEWCZE

W tym wypadku uk³ad steruj¹cy powoduje

automatyczne w³¹czenie sprê¿arki i wy-

równanie ciœnienia do wartoœci zadanej”.

Dziêki rozbudowanej elektronice automa-

ty sprê¿arkowe pozwalaj¹ czêsto na zdalne

przekazywanie danych o stanie pracy

zbiornika i wczesne przeciwdzia³anie sy-

tuacjom awaryjnym, zwi¹zanym z brakiem

wody lub uszkodzeniem membrany

i przepe³nieniem zbiornika.

Uzupe³nianie wody w z³adzie...

wraz z jej odpowietrzaniem mo¿liwe jest te¿

w zwyk³ych naczyniach wzbiorczych z przepon¹

niewymienn¹. Firma Reflex proponuje np. kom-

pakt o nazwie Servitec pe³ni¹cy trzy funkcje w sys-

temie: stabilizacji ciœnienia, odpowietrzania wody

i jej automatycznego uzupe³niania. Urz¹dzenie

mo¿e byæ do³¹czane do istniej¹cych zbiorników,

staj¹c siê alternatyw¹ dla automatów wzbiorczych.

Automaty pompowo-upustowe

W odró¿nieniu do urz¹dzeñ sprê¿arkowych

nie wymagaj¹ zbiorników ciœnieniowych,

podlegaj¹cych dozorowi UDT. W powy¿-

szym rozwi¹zaniu, gdy wzrasta ciœnienie wo-

dy w z³adzie grzewczym powy¿ej wartoœci

zadanej, nastêpuje automatyczne otwarcie

zaworu przelewowego w uk³adzie stabiliza-

cji ciœnienia i jego wt³oczenie do bezciœnie-

niowego zbiornika wyrównawczego. Woda

w zbiorniku znajduje siê wewn¹trz membra-

ny workowej, nie ma wiêc bezpoœredniego

kontaktu z jego œciankami, ani z powie-

trzem. Po obni¿eniu siê temperatury i spad-

ku ciœnienia, uk³ad sterowania wysy³a sygna³

w³¹czenia pompy. Powoduje to ponowne

wt³oczenie wody ze zbiornika do instalacji

i utrzymanie ciœnienia na sta³ym poziomie.

Bezciœnieniow¹ pracê zbiornika wzbiorczego

umo¿liwia przewód odpowietrzaj¹cy, ³¹cz¹cy

przestrzeñ gazow¹ zbiornika bezpoœrednio

z atmosfer¹. Membrana workowa ma osobne

odpowietrzenie dla wody instalacyjnej.

Fot. 3 Automat pompowo-upustowy FLEXCON

M-P z mikroprocesorow¹ automatyk¹ pompow¹

Wiele firm oferuje powy¿sze rozwi¹zanie

w wersji rozszerzonej o funkcjê centralnego

odpowietrzacza i urz¹dzenia uzupe³niaj¹-

cego wodê w z³adzie. Centralne odpowie-

trzanie mo¿liwe jest ju¿ dziêki samej de-

kompresji wody w zbiorniku. W niektórych

urz¹dzeniach mo¿e byæ ono jednak wspo-

magane, np. urz¹dzenie o nazwie Flamco-

mat wyposa¿one zosta³o w dodatkowy

separator powietrza dzia³aj¹cy na zasadzie

koalescencji z wykorzystaniem pierœcieni

PALL-a. Woda wp³ywaj¹ca do naczynia

wzbiorczego bezciœnieniowego przep³ywa

w tym wypadku przez dodatkowy kosz wy-

pe³niony pierœcieniami, co zwiêksza sku-

tecznoœæ odpowietrzania dwu-, trzykrotnie

Fot. 4 Uk³ad automatycznego, pró¿nio-

wego odgazowania Servitec

w porównaniu do zwyk³ych warunków.

Podczas pierwszego uruchamiania instalacji

lub wymiany wody w z³adzie, istnieje mo¿-

liwoœæ zwiêkszenia szybkoœci odgazowania

Instalacja grzewcza z czterodrogowym

zaworem mieszaj¹cym i 2 naczyniami

Instalacja grzewcza z 1 naczyniem i obejœciem

d³awikowym (by-pass)

Instalacja z wiêksz¹ ni¿ jeden liczb¹ kot³ów

Rys. 4 Przyk³adowe schematy monta¿owe

naczyñ wzbiorczych

Ozn.:

1 – naczynie wzbiorcze

2 – zawór bezpieczeñstwa

3 – lejek odp³ywowy (opcja)

4 – separator powietrza

5 – odpowietrznik p³ywakowy

6 – manometr

7 – szybkoz³¹czka lub grupa przy³¹czeniowa

8 – zabezpieczenie przed brakiem wody

9 – zawór

10 – automat uzupe³niaj¹cy

www.polskiinstalator.com.pl

poprzez prze³¹czenie urz¹dzenia w tryb

pracy o zwiêkszonej liczbie cykli (tzw. od-

gazowanie turbo).

Uzupe³nianie wody w z³adzie realizowa-

ne jest najczêœciej przez zastosowanie

zaworu elektromagnetycznego na przy³¹-

czu wodoci¹gowym. W praktyce otwarcie

zaworu elektromagnetycznego nastêpuje

podczas spadku poziomu wody w zbiorni-

ku poni¿ej wartoœci minimalnej (np. 6% –

Flamcomat), zamkniêcie zaœ podczas

wzrostu poziomu do 12%. Zabezpiecza to

ca³y uk³ad przed prac¹ pomp na sucho.

Dop³yw œwie¿ej wody mo¿e byæ ustalony

z góry tak, aby nie przekraczaæ du¿ych

wartoœci spowodowanych np. awari¹ in-

stalacji. Jest to realizowane dwojako:

- wodomierzem z czasowym ogranicze-

niem wyp³ywu wody,

- wodomierzem z elektronicznym czuj-

nikiem przep³ywu.

Jeœli ciœnienie wody w sieci uzupe³niaj¹-

cej jest zbyt niskie, producenci oferuj¹

uk³ady zasilania wspomagane pomp¹.

naczynia

wzbiorcze

i automaty

stabilizacji

ciœnienia

automaty

pompowe

z separatorem

powietrza

Monta¿ naczyñ wzbiorczych

Powinien byæ zgodny z wytycznymi nor-

my PN/B-02414. W szczególnoœci nale¿y:

• unikaæ przekraczania dopuszczalnej

temperatury wody w miejscu przy³¹-

czenia naczynia, monta¿ zalecany na

powrocie instalacji z dala od Ÿróde³ sil-

nego promieniowania cieplnego, na-

czynie nie mo¿e byæ te¿ przep³ywowe;

• naczynie i zawór bezpieczeñstwa in-

stalowaæ w miarê mo¿liwoœci na tej

samej wysokoœci, zawór nale¿y insta-

lowaæ na kotle a nie przy naczyniu,

naczynie i zawór powinny byæ pod³¹-

czone po tej samej stronie pompy;

• w przypadku kilku kot³ów, ka¿dy ob-

wód kot³a powinien byæ zabezpieczo-

ny oddzielnym naczyniem (rys. 4);

• w instalacjach wyposa¿onych w zawór

mieszaj¹cy czterodrogowy, nale¿y za-

bezpieczyæ osobno ka¿dy obwód lub

stosowaæ obejœcie z zaworem d³awiko-

wym (by-pass);

• naczynia z wymienn¹ membran¹, jak

i automaty wzbiorcze powinny mieæ

swobodny dostêp dla obs³ugi i konser-

wacji, minimalna odleg³oœæ od œcian

i innych urz¹dzeñ to 50 cm, nale¿y te¿

przewidzieæ woln¹ przestrzeñ nad na-

czyniem (wg zaleceñ producenta);

• naczynia wzbiorcze musz¹ mieæ mo¿li-

woœæ odciêcia od instalacji, a tak¿e

odpowietrzenia i opró¿nienia z wody.

naczynia wzbiorcze

do c.w.u.

odpowietrzniki

i separatory

powietrza

zawory

bezpieczeñstwa

do c.o. i c.w.u.

Flamco Polska Sp. z o.o.

ul. Szarych Szeregów 23

60-462 Poznañ

tel.: 61 821 05 28

61 821 05 50

fax: 61 821 05 49

e-mail: flamco@pol.pl

http://www.flamco.pl

pi@polskiinstalator.com.pl

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: