POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWA mgr inż. Zenon Spik ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.O. Warszawa, kwiecień 2009 r.
Kontakt: zenon_spik@is.pw.edu.pl www.is.pw.edu.pl/~zenon_spik Wydział Inżynierii Środowiska Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa Ul. Nowowiejska 20 pok. 119 00-653 Warszawa Tel. 0-22 234 79 27
Normy związane Literatura tematu
SYSTEM OTWARTY
Zadania zabezpieczenia instalacji Zabezpieczenie ma za zadanie przyjęcie przyrostów objętości wody wynikające z rozszerzalności cieplnej czynnika grzewczego, a także zabezpieczenie instalacji przed gwałtownym wzrostem ciśnienia w instalacji w przypadku np. gwałtownego wzrostu mocy kotła.
Minimalną pojemnośc naczynia wzbiorczego należy określić wg PN-91/B-02413 ze wzoru : 1 ν ρ ν 1 V =,1 ;[ l ] n 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 t sre [dm3/kg]
t sre = 0.5*(t z -t p ) gdzie: t z - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na zasilaniu [ C] t p - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na powrocie [ C] Wartości liczbowe przyrostu objętości właściwej w zależności od różnicy temperatur należy przyjmować zgodnie z normą.
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.
Wewnętrzna średnica rury bezpieczeństwa r RB wynosi co najmniej: r RB = 8,08 3 Q;[ mm ] lecz nie mniej niż 25 mm, gdzie Q moc cieplna lub wymiennika [kw]
Wewnętrzna średnica rury wzbiorczej r RW wynosi co najmniej : r RW = 5,23 3 Q;[ mm ] lecz nie mniej niż 25 mm, gdzie Q moc cieplna lub wymiennika [kw]
Wewnętrzna średnica rury sygnalizacyjnej powinna wynosić co najmniej 15 mm. Rura ta powinna być wyprowadzona nad zlew lub kratkę ściekową w kotłowni lub węzła cieplnego. W celu zabezpieczenia naczynia i wszystkich rur przed zamarznięciem często stosuje się przewód cyrkulacyjny o średnicy nominalnej 20 mm wyposażony w zawór dławiący, który zapewnia odpowiednią cyrkulację wody. Przewody należy doprowadzić do pomieszczenia kotłowni.
Rys. 2.1. 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. Schemat zabezpieczenia instalacji ogrzewania wodnego, wyposażonej w dwa lub więcej kotłów lub wymienników ciepła stosowany w następujących instalacjach:
SYSTEM ZAMKNIĘTY
Wymagania: - ogrzewania wodne grawitacyjne lub pompowe; - temperatura wody w instalacji nie większa niż 100 C; - maksymalne ciśnienie w miejscu podłączenia naczynia wzbiorczego nie większe niż 0.6 MPa; - źródłem ciepła jest wymiennikowy węzeł cieplny, kotłownia z kotłami gazowymi, olejowymi lub elektrycznymi Zabezpieczone zamkniętym naczyniem wzbiorczym nie mogą być kotły opalane paliwem stałym!
ZAWÓR BEZPIECZEŃSTWA Źródła ciepła (kotły gazowe, kotły olejowe, kotły elektryczne, wymienniki ciepła) należy wyposażyć w zawór bezpieczeństwa (każdy kocioł musi mieć własny zawór bezpieczeństwa). Rodzaje zaworów bezpieczeństwa: - ciężarkowy; - sprężynowy (preferowany typ); - membranowy.
Usytuowanie zaworu Zawory bezpieczeństwa należy umieszczać bezpośrednio na kotłach lub wymiennikach ciepła w górnej części ich przestrzeni wodnych lub na rurach odprowadzających wodę instalacyjną przed zaworami odcinającymi, zgodnie z przepisami UDT. Na odcinkach rur łączących przestrzeń wodną kotła lub wymiennika ciepła z króćcem dopływowym zaworu bezpieczeństwa nie dopuszczalne jest montowanie żadnej armatury odcinającej lub zmniejszającej pole przekroju wewnętrznego rury.
Nastawianie zaworu Zawór należy tak nastawić aby ciśnienie początku otwarcia (p o ) było równe dopuszczalnemu ciśnieniu roboczemu (p rob ) wody w instalacji ogrzewczej, a ciśnienie zamknięcia nie było mniejsze niż 0.8 p o. Po nastawieniu zawór należy zaplombować.
Dobór naczynia wzbiorczego Pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego V = V ρ ν dm 3 u 1 gdzie: V - pojemność instalacji centralnego ogrzewania, m 3 ρ 1 - gęstość wody instalacyjnej w temperaturze początkowej t 1,kg/m 3 ; (temperaturę początkową należy przyjmować t 1 =10 C)
ν - przyrost objętości właściwej wody instalacyjnej przy jej ogrzaniu od temperatury początkowej t 1 do obliczeniowej temperatury wody instalacyjnej na zasileniu t z, dm 3 /kg ; t z - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na zasileniu, C t p - obliczeniowa temperatura wody instalacyjnej na powrocie, C
Pojemność użytkowa naczynia wzbiorczego powiększona o rezerwę na ubytki eksploatacyjne wody V ur = V u + V 3 3 10 dm gdzie: Vu, V - jak we wzorze wcześniejszym, m 3 E - ubytki eksploatacyjne wody instalacyjnej między uzupełnieniami, %; przyjmuje się 1.0 % E
Pojemność całkowita naczynia wzbiorczego V V p max + n = u p p max 1 3 dm gdzie: V u - pojemność użytkowa naczynia, dm3 p max - maksymalne obliczeniowe ciśnienie w wzbiorczym, bar; p - ciśnienie wstępne w przestrzeni gazowej naczynia wzbiorczego przeponowego przy temperaturze wody t;
Usytuowanie i podłączenie naczynia i rury wzbiorczej - W pomieszczeniu źródła ciepła lub w pomieszczeniu przylegającym (w innych miejscach tylko w uzasadnionych przypadkach); - podłączenie przy pomocy rury wzbiorczej do przewodu zasilającego lub powrotnego instalacji ogrzewczej za zaworami odcinającymi poszczególne kotły lub wymienniki; - temperatura otoczenia nie mniejsza niż +5 C; - rura wzbiorcza prowadzona ze spadkiem (min 0,5%) w kierunku naczynia lub źródła ciepła;
Osprzęt - manometr na rurze wzbiorczej; - zawór odpowietrzający przestrzeń wodną naczynia i rurę wzbiorczą; - zawór spustowy umożliwiający całkowite opróżnienie rury wzbiorczej i przestrzeni wodnej naczynia.
Układy automatycznej regulacji źródła ciepła - zabezpieczenie przed przekroczeniem obliczeniowej temperatury zasilającej; - dla kotłów o łącznej mocy przekraczającej 100 kw automatyczne wyłączanie kotłów przy braku wody na poziomie wyjścia z kotła.
Dziękuję za uwagę