ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.O.
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ IN
Ż
YNIERII
Ś
RODOWISKA
ZAKŁAD KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWA
Warszawa, kwiecie
ń
2009 r.
mgr in
ż
. Zenon Spik
ZABEZPIECZENIE INSTALACJI C.O.
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ IN
Ż
YNIERII
Ś
RODOWISKA
ZAKŁAD KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWA
Warszawa, kwiecie
ń
2009 r.
mgr in
ż
. Zenon Spik
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Kontakt:
zenon_spik@is.pw.edu.pl
www.is.pw.edu.pl/~zenon_spik
Wydział In
ż
ynierii
Ś
rodowiska
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa
Ul. Nowowiejska 20 pok. 119
00-653 Warszawa
Tel. 0-22 234 79 27
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Normy zwi
ą
zane…
Literatura tematu
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
SYSTEM OTWARTY
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Zadania zabezpieczenia instalacji
Zabezpieczenie ma za zadanie przyj
ę
cie
przyrostów obj
ę
to
ś
ci wody wynikaj
ą
ce z
rozszerzalno
ś
ci cieplnej czynnika grzewczego, a
tak
ż
e zabezpieczenie instalacji przed gwałtownym
wzrostem ci
ś
nienia w instalacji w przypadku np.
gwałtownego wzrostu mocy kotła.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Minimaln
ą
pojemno
ś
c naczynia wzbiorczego nale
ż
y
okre
ś
li
ć
wg PN-91/B-02413 ze wzoru :
gdzie :
ν
- pojemno
ść
wodna instalacji ogrzewania wodnego
[dm3] obliczona zgodnie PN-91/B-01430
ρ
1 - g
ę
sto
ść
wody w temperaturze 10°C [kg/m3]
∆ν
- przyrost obj
ę
to
ś
ci wody przy jej ogrzaniu od
temperatury 10°C do
ś
redniej temperatury
obliczeniowej instalacji t
sre
[dm3/kg]
Zabezpieczenie instalacji co
]
l
[
;
1
,
1
1
ν
ρ
ν
∆
⋅
⋅
⋅
=
n
V
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
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]
Warto
ś
ci liczbowe przyrostu obj
ę
to
ś
ci wła
ś
ciwej w
zale
ż
no
ś
ci od ró
ż
nicy temperatur nale
ż
y
przyjmowa
ć
zgodnie z norm
ą
.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Ze wzgl
ę
dów monta
ż
owych mo
ż
na zastosowa
ć
dwa
naczynia wzbiorcze o takiej samej wysoko
ś
ci
poł
ą
czone rur
ą
ł
ą
cz
ą
c
ą
ich cz
ęś
ci wodne oraz rur
ą
ł
ą
cz
ą
c
ą
ich przestrzenie powietrzne. Naczynie
wzbiorcze jest wyposa
ż
one w kró
ć
ce do przył
ą
czenia
wzno
ś
nej rury bezpiecze
ń
stwa, opadowej rury
bezpiecze
ń
stwa oraz rury przelewowej i poł
ą
czonego
z ni
ą
odpowietrzenia.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Wewn
ę
trzna
ś
rednica rury bezpiecze
ń
stwa r
RB
wynosi co najmniej:
lecz nie mniej ni
ż
25 mm, gdzie Q moc cieplna lub
wymiennika [kW]
Zabezpieczenie instalacji co
]
mm
[
;
08
,
8
3
Q
r
RB
⋅
=
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Wewn
ę
trzna
ś
rednica rury wzbiorczej r
RW
wynosi co
najmniej :
lecz nie mniej ni
ż
25 mm, gdzie Q moc cieplna lub
wymiennika [kW]
Zabezpieczenie instalacji co
]
mm
[
;
23
,
5
3
Q
r
RW
⋅
=
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Wewn
ę
trzna
ś
rednica rury sygnalizacyjnej powinna
wynosi
ć
co najmniej 15 mm. Rura ta powinna by
ć
wyprowadzona nad zlew lub kratk
ę ś
ciekow
ą
w
kotłowni lub w
ę
zła cieplnego. W celu zabezpieczenia
naczynia i wszystkich rur przed zamarzni
ę
ciem
cz
ę
sto stosuje si
ę
przewód cyrkulacyjny o
ś
rednicy
nominalnej 20 mm wyposa
ż
ony w zawór dławi
ą
cy,
który zapewnia odpowiedni
ą
cyrkulacj
ę
wody.
Przewody nale
ż
y doprowadzi
ć
do pomieszczenia
kotłowni.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Rys. 2.1. Schemat podł
ą
czenia rur do naczynia wzbiorczego
stosowanego do zabezpieczania instalacji ogrzewania
wodnego wyposa
ż
onej w: jeden kocioł lub wymiennik (lewa
strona), dwa lub wi
ę
cej kotłów lub wymienników.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Rys. Schemat zabezpieczenia instalacji ogrzewania wodnego,
wyposa
ż
onej w dwa lub wi
ę
cej kotłów lub wymienników
ciepła stosowany w nast
ę
puj
ą
cych instalacjach:
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
SYSTEM ZAMKNI
Ę
TY
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Wymagania:
- ogrzewania wodne grawitacyjne lub pompowe;
- temperatura wody w instalacji nie wi
ę
ksza ni
ż
100
°
C;
- maksymalne ci
ś
nienie w miejscu podł
ą
czenia
naczynia wzbiorczego nie wi
ę
ksze ni
ż
0.6 MPa;
-
ź
ródłem ciepła jest wymiennikowy w
ę
zeł cieplny,
kotłownia z kotłami gazowymi, olejowymi lub
elektrycznymi
Zabezpieczone zamkni
ę
tym naczyniem
wzbiorczym nie mog
ą
by
ć
kotły
opalane paliwem stałym!
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
ZAWÓR BEZPIECZE
Ń
STWA
Ź
ródła ciepła (kotły gazowe, kotły olejowe, kotły
elektryczne, wymienniki ciepła) nale
ż
y wyposa
ż
y
ć
w zawór bezpiecze
ń
stwa (ka
ż
dy kocioł musi mie
ć
własny zawór bezpiecze
ń
stwa). Rodzaje zaworów
bezpiecze
ń
stwa:
-
ci
ęż
arkowy;
-
spr
ęż
ynowy (preferowany typ);
-
membranowy.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Usytuowanie zaworu
Zawory bezpiecze
ń
stwa nale
ż
y umieszcza
ć
bezpo
ś
rednio na kotłach lub wymiennikach ciepła w
górnej cz
ęś
ci ich przestrzeni wodnych lub na rurach
odprowadzaj
ą
cych wod
ę
instalacyjn
ą
przed
zaworami odcinaj
ą
cymi , zgodnie z przepisami UDT.
Na odcinkach rur ł
ą
cz
ą
cych przestrze
ń
wodn
ą
kotła
lub wymiennika ciepła z kró
ć
cem dopływowym
zaworu bezpiecze
ń
stwa nie dopuszczalne jest
montowanie
ż
adnej armatury odcinaj
ą
cej lub
zmniejszaj
ą
cej pole przekroju wewn
ę
trznego rury.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Nastawianie zaworu
Zawór nale
ż
y tak nastawi
ć
aby ci
ś
nienie pocz
ą
tku
otwarcia (p
o
) było równe dopuszczalnemu ci
ś
nieniu
roboczemu (p
rob
) wody w instalacji ogrzewczej, a
ci
ś
nienie zamkni
ę
cia nie było mniejsze ni
ż
0.8
⋅
p
o
. Po
nastawieniu zawór nale
ż
y zaplombowa
ć
.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Dobór naczynia wzbiorczego
Pojemno
ść
u
ż
ytkowa naczynia wzbiorczego
gdzie:
V - pojemno
ść
instalacji centralnego ogrzewania, m
3
ρ
1
- g
ę
sto
ść
wody instalacyjnej w temperaturze
pocz
ą
tkowej t
1
,kg/m
3
;
(temperatur
ę
pocz
ą
tkow
ą
nale
ż
y przyjmowa
ć
t
1
=10°C)
Zabezpieczenie instalacji co
V
V
u
= ⋅ ⋅
ρ
1
3
∆ν
dm
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
∆ν
- przyrost obj
ę
to
ś
ci wła
ś
ciwej wody instalacyjnej
przy jej ogrzaniu od temperatury pocz
ą
tkowej 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
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Pojemno
ść
u
ż
ytkowa naczynia wzbiorczego
powi
ę
kszona o rezerw
ę
na ubytki
eksploatacyjne wody
gdzie:
Vu, V
- jak we wzorze wcze
ś
niejszym, m
3
E - ubytki eksploatacyjne wody instalacyjnej mi
ę
dzy
uzupełnieniami, %; przyjmuje si
ę
1.0 %
Zabezpieczenie instalacji co
3
3
10
dm
E
V
V
V
u
uR
−
⋅
⋅
+
=
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Pojemno
ść
całkowita naczynia wzbiorczego
gdzie:
V
u
- pojemno
ść
u
ż
ytkowa naczynia, dm3
p
max
- maksymalne obliczeniowe ci
ś
nienie w
wzbiorczym, bar;
p - ci
ś
nienie wst
ę
pne w przestrzeni gazowej naczynia
wzbiorczego przeponowego przy temperaturze
wody t;
Zabezpieczenie instalacji co
V
V
p
p
p
n
u
=
⋅
+
−
max
max
1
3
dm
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Usytuowanie i podł
ą
czenie naczynia i rury
wzbiorczej
-
W pomieszczeniu
ź
ródła ciepła lub w
pomieszczeniu przylegaj
ą
cym (w innych miejscach
tylko w uzasadnionych przypadkach);
-
podł
ą
czenie przy pomocy rury wzbiorczej do
przewodu zasilaj
ą
cego lub powrotnego instalacji
ogrzewczej za zaworami odcinaj
ą
cymi
poszczególne kotły lub wymienniki;
-
temperatura otoczenia nie mniejsza ni
ż
+5
°
C;
-
rura wzbiorcza prowadzona ze spadkiem (min
0,5%) w kierunku naczynia lub
ź
ródła ciepła;
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Osprz
ę
t
-
manometr na rurze wzbiorczej;
-
zawór odpowietrzaj
ą
cy przestrze
ń
wodn
ą
naczynia i rur
ę
wzbiorcz
ą
;
-
zawór spustowy umo
ż
liwiaj
ą
cy całkowite
opró
ż
nienie rury wzbiorczej i przestrzeni wodnej
naczynia.
Zabezpieczenie instalacji co
mgr in
ż
. Zenon Spik, Warszawa 2009r.
Układy automatycznej regulacji
ź
ródła ciepła
-
zabezpieczenie przed przekroczeniem
obliczeniowej temperatury zasilaj
ą
cej;
-
dla kotłów o ł
ą
cznej mocy przekraczaj
ą
cej 100 kW
automatyczne wył
ą
czanie kotłów przy braku wody
na poziomie wyj
ś
cia z kotła.
Zabezpieczenie instalacji co
Dzi
ę
kuj
ę
za uwag
ę