Zabezpieczenie NW otwarte

Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Naczynie powinno być zamontowane w najwyższym punkcie
instalacji, dla instalacji grawitacyjnych min. 0,3 m nad najwyższym
ogrzewań
odbiornikiem ciepła lub min. 0,7 m w przypadku instalacji pompowych.
1. Zabezpieczenia instalacji
wodnych systemu otwartego
Wymagania zawarte w PN-91/B-02413 Zabezpieczenie
ogrzewań wodnych systemu otwartego. Wymagania.
instalacji
Ze względów montażowych można zastosować dwa naczynia
wzbiorcze o takiej samej wysokości połączone rurą łączącą ich części
wodne oraz rurą łączącą ich przestrzenie powietrzne. Naczynie wzbiorcze
jest wyposażone w króćce do przyłączenia wznośnej rury bezpieczeństwa,
opadowej rury bezpieczeństwa oraz rury przelewowej i połączonego z nią
odpowietrzenia.
Wadą stosowania systemu otwartego jest narażenie na zwiększoną
korozję przewodów instalacji centralnego ogrzewania (kontakt z
powietrzem, nadmierne odparowanie, uzupełnienie instalacji wodą
nieuzdatnioną), dlatego powszechnie zastępowane są przez urządzenia
systemu zamkniętego. Wg PN dla kotłów na paliwo stałe można
stosować tylko układy z systemem otwartym (wyjątek – kotły na paliwo
stałe o mocy do 300kW wyposażone w urządzenia do odprowadzenia
nadmiaru ciepła) .
Wewnętrzna średnica rury bezpieczeństwa rRB wynosi co najmniej :
rRB = 8,08 ⋅ 3 Q ; [ mm ]
Zabezpieczenie instalacji ogrzewania wodnego systemu otwartego
powinno składać się z urządzeń zabezpieczających podstawowych i
uzupełniających oraz osprzętu.
lecz nie mniej niż 25 mm, gdzie Q moc cieplna lub wymiennika [kW]
Wewnętrzna średnica rury wzbiorczej rRW wynosi co najmniej :
Podstawowe urządzenia zabezpieczające należy stosować we
wszystkich instalacjach typu otwartego. Do ww. urządzeń należą:
1) naczynie wzbiorcze
2) rury zabezpieczające: rura bezpieczeństwa + rura wzbiorcza
3) rura przelewowa
4) rura odpowietrzająca
rRW = 5,23 ⋅ 3 Q ; [ mm ]
lecz nie mniej niż 25 mm, gdzie Q moc cieplna lub wymiennika [kW]
Wewnętrzna średnica rury przelewowej nie powinna być mniejsza niż
wewnętrzna średnica rury wzbiorczej i bezpieczeństwa. Rura ta
powinna być wyprowadzona nad zlew lub kratkę ściekową w kotłowni.
Uzupełniające urządzenia zabezpieczające należy stosować w
zależności od rodzaju źródła ciepła, jego mocy oraz usytuowania
podstawowych urządzeń zabezpieczających. Do ww. urządzeń należą:
1) rura sygnalizacyjna
2) ochrona przed zamarznięciem urządzeń zabezpieczających
3) zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury wody
w źródle ciepła.
Wewnętrzna średnica rury odpowietrzającej powinna wynosić co
najmniej 15 mm. Rura ta może być podłączona bezpośrednio do naczynia
wzbiorczego lub rury przelewowej.
Na rurach: bezpieczeństwa, wzbiorczej, przelewowej i odpowietrzającej
nie można umieszczać armatury umożliwiającej całkowite lub częściowe
zamknięcie przepływu, ani urządzeń i armatury zmniejszającej pole ich
przekroju wewnętrznego.
Osprzęt powinien obejmować:
1) termometr umieszczony w miejscu widocznym w najwyższym punkcie
każdego kotła,
2) termometr umieszczony na rozdzielaczu zasilającym przy dwóch lub
więcej kotłach,
3) termometr umieszczony na zbiorczej rurze powrotnej
4) hydrometr podłączony do rury sygnalizacyjnej z zaznaczonym
najniższym poziomem wody w naczyniu wzbiorczym,
5) zawór ze złączką do węża, służący do napełniania i opróżniania
instalacji,
6) pompę ręczną do napełniania instalacji,
Wewnętrzna średnica rury sygnalizacyjnej powinna wynosić co
najmniej 15 mm. Rura ta powinna być wyprowadzona nad zlew lub
kratkę ściekową w kotłowni, a na jej wylocie powinien być umieszczony
zawór odcinający i hydrometr.
Ochrona przed zamarznięciem urządzeń zabezpieczających. Naczynie
wzbiorcze oraz rury zabezpieczające powinny być umieszczone w
przestrzeni, w której temperatura jest wyższa niż 0oC. W celu
zabezpieczenia naczynia i wszystkich rur przed zamarznięciem, jeżeli
powyższy warunek nie może być spełniony, stosuje się przewód
cyrkulacyjny o średnicy nominalnej 20 mm wyposażony w zawór
dławiący, który zapewnia odpowiednią cyrkulację wody, a NW wraz z
rurami zabezpieczającymi powinno być zaizolowane cieplnie.
1.1. Naczynie wzbiorcze w instalacji wodnej centralnego ogrzewania
systemu otwartego
Instalacja centralnego ogrzewania systemu otwartego powinna być
zabezpieczona naczyniem wzbiorczym, którego zadaniem jest
przyjmowanie przyrostu objętości wody pod wpływem wzrostu
temperatury, zabezpieczenie przed nagłym wzrostem ciśnienia oraz
odpowietrzenie instalacji. Pojemność wodna naczynia jest w
przybliżeniu równa podwójnemu przyrostowi objętości wody w instalacji
przy ogrzaniu od 10°C do 100°C, co stanowi około 4,3% objętości wody
w instalacji.
Tablica 1. Wartości liczbowe przyrostu objętości właściwej w
zależności od różnicy temperatury.
Minimalną pojemność naczynia wzbiorczego należy określić
wg PN-91/B-02413 ze wzoru :
Vn = 1,1 ⋅ν ⋅ ρ1 ⋅ ∆ν ; [ l ]
gdzie :
ν - pojemność wodna instalacji ogrzewania wodnego [dm3] obliczona
zgodnie PN-91/B-01430
ρ1 - gęstość wody w temperaturze 10°C [kg/m3]
∆ν - przyrost objętości wody przy jej ogrzaniu od temperatury 10°C do
średniej temperatury obliczeniowej instalacji tśr [dm3/kg]
tsr = 0.5*(tz-tp)
gdzie: tz - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na zasilaniu °C
tp - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na powrocie °C
Wartości liczbowe przyrostu objętości właściwej w zależności od różnicy
temperatur należy przyjmować zgodnie z normą.
Strona 1
tśr [°C]
tśr -10[°C]
∆ν⋅10−3[dm3/kg]
90
80
35,6
85
75
32,1
82,5
72,5
30,4
80
70
28,7
77,5
67,5
27,1
tśr [°C]
tśr -10[°C]
∆ν⋅10−3[dm3/kg]
65
55
19,5
60
50
16,8
55
45
14,2
50
40
11,8
45
35
9,6
75
65
25,5
40
30
7,6
70
60
22,4
Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
SCHEMATY ZABEZPIECZENIA INSTALACJI
Rys. 1. Schemat podłączenia rur do naczynia wzbiorczego
stosowanego do zabezpieczania instalacji ogrzewania
wodnego wyposażonej w: jeden kocioł lub wymiennik (lewa
strona), dwa lub więcej kotłów lub wymienników.
Rys. 5. Schemat zabezpieczenia instalacji ogrzewania wodnego,
wyposażonej w jeden kocioł lub wymiennik ciepła stosowany w
następujących instalacjach:
• rozdział górny, pompa na powrocie;
• rozdział górny, pompa na zasileniu;
• rozdział dolny, pompa na zasileniu;
• rozdział górny i dolny z obiegiem grawitacyjnym
Rys. 2. Schemat podłączenia rur przy stosowaniu dwóch naczyń
wzbiorczych o różnej wysokości
Rys. 3. Umieszczenie naczynia ponad najwyżej położonym punktem
obiegu wody - rozdział górny
Rys. 6. Schemat zabezpieczenia instalacji ogrzewania wodnego,
wyposażonej w dwa lub więcej kotłów lub wymienników ciepła
stosowany w następujących instalacjach:
• rozdział dolny, pompa na powrocie;
• rozdział dolny, pompa na zasilaniu;
• rozdział górny, pompa na zasileniu;
• rozdział górny, pompa na powrocie;
• rozdział górny i dolny z obiegiem grawitacyjnym
Rys. 4. Umieszczenie naczynia ponad najwyżej położonym punktem
obiegu wody - rozdział dolny
Strona 2
Materiały do ćwiczeń z ogrzewnictwa
Tablica 2. Dane techniczne i typoszergi przewodów instalacji
wewnętrznych. Rury stalowe ze szwem średnie przewodowe PN/H-74200
DN
Dz
g
Dw
Mj
Vj
Pco
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[kg/m]
[dm3/m]
[cm]
DN15
21.3
2.65
16
1.23
0.201
200
DN20
26.9
2.65
21.6
1.59
0.366
250
DN25
33.7
3.25
27.2
2.46
0.581
300
DN32
42.4
3.25
35.9
3.17
1.012
300
DN40
48.3
3.25
41.8
3.65
1.372
350
DN50
60.3
3.65
53
5.17
2.206
400
DN65
76.1
3.65
68.8
6.63
3.717
450
DN80
88.9
4.05
80.8
8.64
5.127
450
DN100
114.3
4.50
105.3
12.4
8.708
500
Oznaczenia:
DN - średnica nominalna
Dz - średnica zewnętrzna
g - grubość ścianki
Dw - średnica wewnętrzna
Mj - masa 1 mb przewodu
Vj - pojemność wodna 1 mb przewodu
Pco - maksymalny rozstaw podpór dla co
Rys. 7. Naczynie wzbiorcze systemu otwartego typu A o pojemności
użytkowej do 30 dm3
Strona 3