Systemy grzewcze wykorzystujące wodę do przenoszenia ciepła ze źródła ciepła (takie jak kotły, gruntowe pompy ciepła, ogrzewanie słoneczne) podlegają różnym prawom gazowym. Gdy zmienia się jeden parametr (ciśnienie, objętość lub temperatura), wpływ na pozostałe dwa jest odwrotnie proporcjonalny.

Mówiąc prościej, gdy system się nagrzewa, objętość i ciśnienie wody wzrastają. Woda jest jedynym płynem, którego objętość wzrasta zarówno podczas ogrzewania, jak i chłodzenia.

Systemy grzewcze są wentylowane lub niewentylowane. System wentylowany jest otwarty na atmosferę, a zatem zmiany ciśnienia są minimalne. Wzrost objętości pokonywany jest przez zbiornik zasilający i rozprężny, zamontowany jak najwyżej nad systemem. Rura z systemu pobiera nadmiar gorącej wody i zrzuca ją do zbiornika. Po schłodzeniu woda ze zbiornika zostanie ponownie wprowadzona do systemu.

Istnieje wiele zalet niewentylowanego (uszczelnionego) systemu, ale na potrzeby tego artykułu skupimy się na tym, jak radzić sobie ze wzrostem objętości i ciśnienia w miarę nagrzewania się systemu.
Woda rozszerza się o 9% po podgrzaniu od temperatury pokojowej do temperatury wrzenia. Kiedy woda zamienia się w parę, jeden litr wody zwiększa swoją objętość do tysiąca litrów pary – niezwykle przydatne w pociągach parowych lub statkach, ale nie idealne w systemie grzewczym!

W zamkniętym systemie ciśnienie może znacznie wzrosnąć i spowodować awarię armatury, potencjalnie prowadząc do uszkodzenia konstrukcji budynku. Zastosowanie prawidłowo dobranego naczynia przeponowego pozwoli na przyjęcie zwiększonej objętości i ograniczy tak gwałtowny wzrost ciśnienia.

Zbiornik rozprężny jest otwarty na wodę z jednej strony i podłączony do naszego systemu zwykle po stronie powrotnej. Posiada komorę wypełnioną powietrzem oddzieloną od systemu elastyczną membraną (powietrze w przeciwieństwie do płynu będzie się ściskać). Gdy woda się nagrzeje, wejdzie do naczynia i zacznie sprężać powietrze.

Kiedy dobieramy rozmiar zbiornika rozprężnego, musimy wziąć pod uwagę pewne parametry.

Po pierwsze, objętość systemu – jeśli nie jest znana, dobrą zasadą jest 10-12 litrów wody na kilowat mocy kotła.

Po drugie, potrzebujemy wysokości statycznej nad zbiornikiem. Wysokość statyczna to pomiar od naczynia wzbiorczego do najwyższego punktu w systemie grzewczym (grzejniki na najwyższym piętrze + 2 metry). W przypadku budynku dwupiętrowego wystarczające będzie 10 metrów.

Po trzecie, potrzebujemy temperatury zasilania i powrotu. W systemie LTHW (niskotemperaturowej ciepłej wody) z grzejnikami będzie to zazwyczaj 82⁰C zasilania i 71⁰C powrotu, ale może się różnić.

Na przykład ogrzewanie podłogowe będzie działać w niższych temperaturach. Upewnij się, że zawsze obliczasz najwyższą temperaturę, jaką osiągnie system.

Po czwarte, wysokie odcięcie. Zazwyczaj jest to 2,9 bara dla systemu o wysokości statycznej 20 metrów, ale zawsze musi być co najmniej 0,2 bara poniżej ustawienia zaworu bezpieczeństwa.

Wyniki obliczeń przy użyciu czterech parametrów dadzą nam dokładną ekspansję systemu. Zachowując ostrożność, wybralibyśmy naczynie wzbiorcze o następnym rozmiarze. Wyniki podadzą nam również wartość ciśnienia zimnego napełniania ciśnienia zimnego napełniania. Jest to ważne, ponieważ ustawimy ciśnienie powietrza w zbiorniku na tę wartość.

W systemie stacjonarnym w temperaturze otoczenia w zbiorniku nie powinno być wody. Gdy ogrzewanie zostanie włączone, a temperatura wody wzrośnie, rozszerzalność wody spowoduje wzrost ciśnienia – spowoduje to pokonanie ciśnienia powietrza w zbiorniku i wpuszczenie wody.

Bardzo ważne jest, aby zbiorniki wzbiorcze były konserwowane, a ich ciśnienie powietrza odpowiadało ustawionym parametrom. Naczynia powinny być wyraźnie oznaczone wymaganym ustawieniem ciśnienia – zalecamy sprawdzanie tego co sześć miesięcy. Podczas sprawdzania ciśnienia powietrza system nie może znajdować się pod ciśnieniem. Specjalne zawory kulowe umożliwiają odizolowanie zbiorników od systemu i opróżnienie ich, aby umożliwić przeprowadzenie tych kontroli..

Warto również zauważyć, że nowe systemy wykorzystujące gruntowe pompy ciepła i powietrzne pompy ciepła mogą wymagać większych wymienników ciepła, ponieważ temperatury są niższe – wyklucza to zatem stare obliczenia 10-12 litrów na kW.

Podsumowanie

Naczynia przeponowe odgrywają istotną rolę w szczelnych systemach grzewczych. Są one niezbędne do kontrolowania rozszerzalności i zmian ciśnienia wraz ze wzrostem temperatury wody. Muszą być prawidłowo dobrane i konserwowane. Istnieją cztery kluczowe parametry, które określają rozmiar: objętość systemu, wysokość statyczna, temperatura zasilania i powrotu oraz wysokie odcięcie. Inne czynniki mogą również powodować odchylenia od standardowych wykresów. Prosimy o kontakt z Akwa-Terma w celu dokładnego doboru wielkości zbiorników.

FQA

Jakie parametry są ważne przy doborze rozmiaru zbiornika wzbiorczego?

Ważne parametry to objętość systemu, wysokość statyczna nad zbiornikiem, temperatura zasilania i powrotu oraz wysokie odcięcie.

Dlaczego systemy grzewcze potrzebują naczynia wzbiorczego?

Naczynie wzbiorcze jest potrzebne do kontrolowania wzrostu objętości i ciśnienia wody w systemie grzewczym podczas nagrzewania.

Dlaczego systemy grzewcze potrzebują naczynia przeponowego?

Naczynie wzbiorcze jest potrzebne do kontrolowania wzrostu objętości i ciśnienia wody w systemie grzewczym podczas nagrzewania.