Zbiornik wyrównawczy w otwartej instalacji grzewczej

Kwestie montażu zbiornika wyrównawczego reguluje PN – 91 / B – 02413 “Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo. Zabezpieczenie instalacji ogrzewań wodnych systemu otwartego. Wymagania”.
Norma ta znajduje zastosowanie w projektowaniu oraz wykonaniu instalacji grzewczych wodnych, zarówno grawitacyjnych, jak również z obiegiem wymuszonym przez pompę, w których temperatura wody nie przekracza 100ºC.

Skąd ciśnienie w instalacji otwartej co?

W normalnych warunkach otwarta instalacja co pracuje pod ciśnieniem hydrostatycznym wytworzonym przez słup wody. W instalacji grzewczej zachodzi proces podgrzewania wody. Wraz ze wzrostem temperatury następuje stopniowe zwiększenie objętości wody, która gromadzi się w zbiorniku wyrównawczym, montowanym w najwyższym punkcie układu. Zbiornik pozwala na przejęcie nadmiaru wody, a tym samym zabezpiecza układ przed wzrostem ciśnienia.

Pojemność zbiornika

Zbiornik wyrównawczy z trzema króćcami podłączeniowymi

Najważniejszym parametrem zbiornika jest jego pojemność. Zależy on od pojemności wodnej instalacji grzewczej wyrażonej w m³. Przy obliczaniu pojemności układu bierze się pod uwagę wodę wypełniającą kocioł grzewczy lub wymiennik, grzejniki oraz rury łączące te urządzenia, a także dodatkowy osprzęt. Szczegółowy sposób obliczenia pojemności zbiornika wyrównawczego podaje ww. Polska Norma.
Na podstawie różnych źródeł, w przypadku instalacji stosowanych w domach jednorodzinnych, z kotłami małej mocy, można przyjąć orientacyjną pojemność zbiornika od 4 do 8 % pojemności wodnej instalacji.
Praktycznie dobierając jego wielkość, lepiej zastosować naczynie o nieco większej pojemności, aby uniknąć sytuacji, gdy w przypadku “zagotowania” wody i jej przelania poza instalację, po ostygnięciu okaże się, że naczynie zostało puste. W takim przypadku może dochodzić między innymi do zapowietrzania instalacji, a tym samym pogorszenie jej parametrów grzewczych.

Budowa układu zabezpieczenia instalacji

Zabezpieczenie wodnej instalacji centralnego ogrzewania systemu otwartego stanowi:

• naczynie wzbiorcze
• rura wzbiorcza łączy górną część przestrzeni wodnej kotła lub wymiennika ciepła z dolną częścią przestrzeni wodnej naczynia wzbiorczego, odprowadza i doprowadza do naczynia przyrosty objętości wody wywoływane zmianami temperatury
• rura bezpieczeństwa łączy najwyżej położoną część przestrzeni wodnej kotła lub wymiennika ciepła z przestrzenią powietrzną naczynia wzbiorczego powyżej rury przelewowej, zabezpiecza instalację przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i pozwala na odprowadzenie wody i pary do naczynia
• rura przelewowa – wyprowadzona z naczynia wzbiorczego na wysokości maksymalnego poziomu wody do kotłowni, umożliwia odprowadzenie nadmiaru wody z naczynia wzbiorczego, w instalacjach z kotłem małej mocy może spełniać funkcję rury sygnalizacyjnej
• rura odpowietrzająca – łączy przestrzeń powietrzną naczynia z atmosferą, umożliwia usunięcie powietrza z instalacji podczas napełniania, rozruchu i eksploatacji oraz doprowadza powietrze podczas opróżniania instalacji z wody.

Są to podstawowe urządzenia zabezpieczające i powinny wchodzić w skład wszystkich instalacji systemu otwartego.

Dodatkowo, w zależności od rodzaju źródła ciepła, jego mocy oraz usytuowania podstawowych urządzeń zabezpieczających w skład układu mogą wchodzić urządzenia dodatkowe:

• rura sygnalizacyjna – wyprowadzona z dolnej części przestrzeni naczynia wzbiorczego, zakończona w kotłowni, umożliwia kontrolę poziomu wody w naczyniu wzbiorczym podczas napełniania instalacji.
• ochrona przed zamarzaniem urządzeń zabezpieczających - izolacja stosowana, gdy zbiornik znajduje się w pomieszczeniu nie ogrzewanym. W tym przypadku elementem zabezpieczającym jest również rura cyrkulacyjna, łącząca dolną część przestrzeni wodnej naczynia z rurą bezpieczeństwa, która umożliwia cyrkulację wody przez naczynie wzbiorcze.
• zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury w kotle – dotyczy kotłów opalanych gazem, olejem oraz elektrycznych.

Instalacja może być wyposażona w dodatkowy osprzęt, który mogą stanowić między innymi termometry, hydrometry, zawór umożliwiający napełnianie i opróżnianie instalacji i inne.

Warunki montażu naczynia otwartego

W instalacjach grzewczych z kotłami małej mocy do podłączenia otwartego naczynia przelewowego należy zastosować rury o średnicy 1". Zastosowanie takich rur jest zgodne z normą, a ponadto gwarantuje bezpieczeństwo instalacji oraz jej prawidłową pracę.

Zaleca się, aby naczynie było umieszczone nad kotłem lub wymiennikiem przy pionowym prowadzeniem rur bezpieczeństwa.

Na rurach bezpieczeństwa, wzbiorczej, przelewowej oraz odpowietrzającej nie wolno montować armatury umożliwiającej częściowe lub całkowite zamknięcie przepływu, a także urządzeń oraz armatury zmniejszającej pole przekroju wewnętrznego rur.

Naczynie powinno być zainstalowane powyżej najwyższego punktu obiegu wody w instalacji:

• w instalacjach grawitacyjnych oraz pompowych z pompami obiegowymi zamontowanymi na zasilaniu minimalna wysokość to 0,3 m (H>0,3m)
• w instalacjach pompowych z pompami zamontowanymi na powrocie minimalna wysokość to 0,7 wysokości podnoszenia pompy (H>0,7 Hp).