Menu

Start / Centrum prasowe / Materiały prasowe /

Naczynia wzbiorcze

W instalacjach grzewczych istotną rolę odgrywa zapobieganie nadmiernemu wzrostowi ciśnienia. Problem ten rozwiązują przeponowe naczynia wzbiorcze, dzięki którym możliwa jest kompensacja rozszerzalności cieplnej wody.

Pewne wymagania w tym zakresie stawiają przepisy prawa. W świetle Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wodna instalacja grzewcza musi być zabezpieczona przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i temperatury. Szczegółowe wymagania techniczne wynikają z normy: „PN-B-02414:1999 Ogrzewnictwo i ciepłownictwo - Zabezpieczenie instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego z naczyniami wzbiorczymi przeponowymi – Wymagania”. 

Jak zatem zbudowane jest naczynie wzbiorcze? W konstrukcji wyróżnia się część gazową i wodną. Ta druga stanowi do 80% całkowitej pojemności naczynia. Istotną rolę odgrywa szczelna membrana z kauczuku etylenowo-propylenowego (EPDM), której zadaniem jest niedopuszczanie do kontaktu wody z wewnętrzną powierzchnią zbiornika. Dzięki temu płyn w obwodzie pozostaje czysty. Takie rozwiązanie posiadają naczynia z wymienną membraną. Istnieje również drugi rodzaj naczyń, w których membrana jest niewymienna a woda z instalacji posiada kontakt z wewnętrzna częścią zbiornika. W budowie istotny pozostaje także zawór do nabijania, podłączenie wody oraz komora powietrzna pod wstępnym ciśnieniem. Trwałość nowoczesnych naczyń wzbiorczych zapewnia materiał, który użyto do ich wytworzenia - stal głębokotłoczna. Ochronę przed korozją gwarantuje zewnętrzna powłoka epoksydowa.

 

Z lekcji fizyki

Naczynie wzbiorcze pełni kilka funkcji. Przede wszystkim istotne jest utrzymywanie ciśnienia w każdym miejscu instalacji przy uwzględnieniu dopuszczalnych granic. Ważne pozostaje bowiem zapewnienie ochrony przed nadmiernym wzrostem lub spadkiem ciśnienia. Naczynie przeponowe kompensuje objętość wody grzewczej w efekcie zmian temperatury. Nie mniej istotne zadanie to uzupełnianie ewentualnych mniejszych ubytków wody w instalacji.

Zasada działania typowego naczynia wzbiorczego jest prosta. Wraz ze wzrostem temperatury wody rośnie również jej objętość. Woda zaczyna napełniać membranę. Objętość cieczy wzrasta aż do osiągnięcia maksymalnej temperatury roboczej. To właśnie wtedy membrana zajmuje niemal całe wnętrze zbiornika. Ciśnieniowa poduszka powietrzna eliminuje kontakt wody z wewnętrzną powierzchnią zbiornika. Gdy temperatura spada objętość cieczy zmniejsza się. Pod wpływem ciśnienia powietrza woda zaczyna wypływać ze zbiornika do momentu aż membrana osiągnie swoją początkową objętość. Rozpoczyna się wówczas nowy cykl.

Bardzo podobnie działają przeponowe naczynia hydroforowe. Wraz z podłączeniem zbiornika do systemu następuje uruchomienie pompy. Tym samym ciśnienie wzrasta a woda napełnia membranę. Gdy ciśnienie osiągnie swoją wartość szczytową pompa zatrzymuje się a zbiornik ma maksymalną ilość wody. Gdy system wymaga wody, zaczyna ona wypływać ze zbiornika bez potrzeby pracy pompy, korzystając tylko z ciśnienia poduszki powietrznej. Membrana kurczy się a ciśnienie spada do wartości minimalnej. Pompa jest uruchamiana i zaczyna się nowy cykl. Warto podkreślić, że zbiornik zawsze zapewnia maksymalny wypływ wody. Czas pracy pompy jest, więc zredukowany do minimum.

 

Jak dobrze wybrać

W procesie wyboru naczynia wzbiorczego bierze się pod uwagę pojemność części wodnej oraz pojemność całkowitą naczynia. Część wodna jest obliczana, jako objętość wody, która zgromadzi się w instalacji w efekcie wzrostu jej temperatury.

Przy obliczeniach uwzględnia się wzór:

Vu = V x ∆V x ρ

V - objętość instalacji grzewczej [m³]
∆V - przyrost objętości wody [dm³/kg]
ρ - gęstość wody w temperaturze spoczynkowej [kg/m³]

A w jaki zatem sposób oblicza się objętość całkowitą naczynia?

Jest przy tym uwzględniany wzór:

Vc = Vu x (pmax+1)/(pmax- p)

Vu - objętość użytkowa naczynia [dm³]
pmax- maksymalne ciśnienie obliczeniowe [bar]
p - ciśnienie wstępne w instalacji [bar]

 

Montaż rzecz ważna

Naczynie instaluje się najczęściej w kotłowni lub w węźle cieplnym. Nie bez znaczenia pozostaje zapewnienie odpowiedniej przestrzeni z każdej strony zbiornika. Ważny jest, bowiem dostęp do zaworu odcinającego i spustowego oraz do tabliczki znamionowej. Przewody nie mogą być naprężone. Na potrzeby konserwacji warto zadbać o złącze samoodcinające z funkcją opróżniania. Zaleca się podłączać naczynie do obiegu od strony ssawnej pompy na powrocie do kotła grzewczego lub kolektora słonecznego.

Pamiętajmy, aby przed podłączeniem naczynia ustawić odpowiednie ciśnienie wstępne. Jest ono wprowadzane fabrycznie dla różnych typów naczyń. Wartość ciśnienia odnajdziemy na tabliczce znamionowej zbiornika. W razie potrzeby należy zmienić ciśnienie wstępne. Jeżeli jest ono zbyt wysokie trzeba wypuścić gaz za pomocą zaworu do nabijania. Zdarzyć się może, że ciśnienie jest za niskie. W takim przypadku należy napełnić zbiornik azotem do osiągnięcia właściwego ciśnienia. Nowy parametr najlepiej odnotować na tabliczce znamionowej.

 

Dla spokoju i bezpieczeństwa

Naczynie jest urządzeniem ciśnieniowym, dlatego też ze względów bezpieczeństwa warto zadbać o jego okresowe przeglądy i konserwację. Przede wszystkim naczynie poddaje się ocenie wzrokowej pod kątem uszkodzeń. Wycieki wody czy też ogniska korozji są łatwe do zdiagnozowania. Podczas kontroli sprawdza się czy przez zawór gazowy nie wypływa woda. W razie potrzeby wymieniona zostaje membrana. Jeżeli nie ma takiej możliwości jest instalowane nowe naczynie. W jaki sposób kontroluje się ciśnienie wstępne w naczyniu przeponowym? Kontrola tego parametru polega na porównaniu faktycznego ciśnienia w przestrzeni gazowej z ciśnieniem właściwym dla danej instalacji podanym na tabliczce znamionowej. Ewentualnie przeprowadzana jest korekta. Podczas kontroli naczynie powinno być odłączane od instalacji. 

 

Podsumowanie

W ramach podsumowania warto podkreślić, że naczynia wzbiorcze są dostępne dla konkretnych instalacji, czyli systemów grzewczych, c.w.u. i solarnych. Wybrać można również pomiędzy modelem wiszącym a stojącym. Należy także pamiętać o akcesoriach, takich jak membrany, kołnierze czy też zawory.

Co zatem znajdziemy na rynku? Przy wyborze naczynia wzbiorczego warto sięgnąć do oferty firmy Ferro. Modele przeznaczone do instalacji grzewczych cechują się ciśnieniem wstępnym wynoszącym 1,5 bar oraz maksymalnym ciśnieniem pracy osiągającym 8 bar. Temperatura pracy mieści się pomiędzy -10°C a 100°C. Naczynia wzbiorcze, przeznaczone do instalacji c.w.u., wyróżnia maksymalne ciśnienie pracy 10 bar oraz ciśnienie wstępne 1,5 bar. Parametr ten dla modelu M2 wynosi 3 bar. Modele wzmocnione charakteryzuje maksymalne ciśnienie pracy 16 bar. Ciśnienie wstępne osiąga natomiast 4 bar. Przydatne rozwiązanie stanowią również naczynia solarne. Membrana w urządzeniach tego typu jest wykonana z EPDM o wytrzymałości na temperaturę do 140 oC. Warto podkreślić, że we wszystkich naczyniach Ferro membrana jest wymienna. W ofercie firmy dostępne są również części zamienne takie jak: membrany, kołnierze mocujące oraz zawór do nabijania.