Najważniejsze ciśnienie w instalacji .

Poniższy artykuł jest wprowadzeniem do tematu utrzymania ciśnienia w instalacji. Omawia krótko podstawy

utrzymania ciśnienia zgodnie z normą EN 12828. Zwraca uwagę na fakt, że ciśnienie w punkcie zerowym

wpływa na wszystkie pozostałe ciśnienia w instalacji.

Co to znaczy utrzymanie ciśnienia?

Utrzymanie ciśnienia oznacza zapewnienie odpowiedniego nadciśnienia w najwyższych punktach instalacji. Jest to podstawowy

warunek, który musi być zawsze spełniony, bez względu na to, czy instalacja pracuje czy nie – zawsze musi być pod

ciśnieniem. Nadciśnienie w najwyższych punktach potrzebne jest po to, aby wszystkie odpowietrzniki były zamknięte i nie

opadały. Wtedy bowiem, następuje zasysanie powietrza i dostarczanie do instalacji dużych ilości tlenu, co bezpośrednio

prowadzi do korozji. Poza tlenem w powietrzu znajduję się 78% azotu, który nie powoduje wprawdzie korozji, ale przyczynia się

do powstawania pęcherzy, a dalej szumów w instalacji i zmniejszenia wymiany cieplnej.

W instalacjach otwartych sprawa jest oczywista – otwarte naczynie znajduje się kilka metrów powyżej instalacji. Słup wody w

naczyniu otwartym wywołuje odpowiednie nadciśnienie w najwyższym punkcie instalacji.

Nadciśnienie i minimalna rezerwa wody

Zgodnie z zaleceniami normy europejskiej EN 12828, minimalne nadciśnienie w najwyższym punkcie instalacji powinno wynosić

0,3 bar. Nie jest to jednak wystarczający warunek, aby można było mówić o prawidłowym utrzymaniu ciśnienia. Naczynie

rozszerzalnościowe musi zapewnić odpowiednią rezerwę wody dla instalacji na wypadek ubytków eksploatacyjnych takich jak

odpowietrzanie grzejników czy czyszczenie filtrów – straty wody są nieuniknione. Rezerwa wody gwarantuje wysokie

bezpieczeństwo i brak konieczności dopełniania instalacji między przeglądami.

Norma EN 12828 zaleca przyjęcie minimalnej rezerwy na poziomie 0,5% pojemności całkowitej instalacji, ale nie mniej niż 3

litry, co oznacza, że dla instalacji o pojemności poniżej 600 litrów, należy o tym pamiętać i uwzględniać w obliczeniach.

Tym samym zdefiniowaliśmy dwa warunki, konieczne dla prawidłowego utrzymania ciśnienia w instalacji – nadciśnienie oraz

minimalna rezerwa wody w naczyniu. Szczegółowe zasady doboru naczyń zostaną omówione w następnym artykule.

W instalacji zamkniętej nadciśnienie uzyskuje się poprzez ustawienie odpowiedniego ciśnienia poduszki gazowej w naczyniu

rozszerzalnościowym zgodnie z dobrze znanym wzorem

Punkt zerowy

Należy pamiętać o jeszcze jednym założeniu przy ustalaniu ciśnienia wstępnego, a mianowicie, że zamknięte naczynie

rozszerzalnościowe podłącza się po stronie ssawnej pompy cyrkulacyjnej. Dzięki temu w stanie statycznym (przy wyłączonej

pompie) w najwyższym punkcie instalacji uzyskujemy nadciśnienie generowane przez naczynie, a po włączeniu pompy

cyrkulacyjnej, na instalacje nakłada się ciśnienie dynamiczne generowane przez pompę. Dzięki takiej konfiguracji, podczas

pracy instalacji, w punkcie podłączenia naczynia ciśnienie jest zawsze takie, jak poduszki gazowej i zmienia się w zależności od

zmian rozszerzalności wody – nie jest stałe. Powoduje natomiast, że pompa nie może wygenerować podciśnienia i całe

ciśnienie idzie na stronę tłoczną. Dzięki temu cała instalacja jest pod dodatkowym dodatnim nadciśnieniem. Dopiero od punktu

zerowego do króćca ssawnego, instalacja może zasysać. W punkcie podłączenia naczynia wykres ciśnienia przechodzi przez

os – pompa ani nie zasysa i już nie tłoczy - stąd jego nazwa punkt zerowy.

Jeśli naczynie musi być podłączone po stronie tłocznej pompy np. w instalacjach solarnych, to przy takim samym doborze

ciśnienia Po, pompa wtłaczałaby wodę do naczynia i na instalację działałoby niższe ciśnienie. Dlatego też w takim wypadku, do

ciśnienia poduszki należy dodać ciśnienie podnoszenia pompy a wzór przyjmuję postać Po = Hst/10 + 0,3 bar + Ppodn

Spadek ciśnienia w punkcie zerowym

Jeżeli z jakiegoś powodu ciśnienie w punkcie zerowym zacznie spadać, spowoduje to, że pompa może więcej zasysać a mniej

tłoczyć i na instalacje podawane jest niższe ciśnienie. Wykres ciśnienia opada i coraz większy fragment instalacji zaczyna

znajdować się w obszarze podciśnienia instalacji. Odpowietrzniki, które znajdą się w tym obszarze będą w sposób ciągły

zasysać powietrze podczas pracy cyrkulacyjnej.

Dlaczego najważniejsze?

Dlaczego ciśnienie w punkcie zerowym jest najważniejsze? Ponieważ wszystkie pozostałe ciśnienia w instalacji zależą od

niego; ciśnienie w każdym punkcie instalacji jest sumą ciśnienia statycznego w danym punkcie oraz dynamicznego. Z punktu

widzenia projektu, ciśnienie poduszki gazowej jest stałe i wynika wprost ze wzoru. Niestety w praktyce mamy do czynienia ze

zjawiskiem utraty ciśnienia wstępnego z przestrzeni gazowej a tym samym zmianą podstawowego parametru pracy instalacji.

W konsekwencji prowadzi to do rozpoczęcia procesów korozyjnych, powstawania szlamu i występowania problemów z

zapowietrzaniem.

Dlatego też tak ważne jest zapewnienie już na etapie projektowym, że zastosowane naczynia czy systemy utrzymania ciśnienia,

będą odpowiednio dobrane i będą gwarantowały stabilne ciśnienie poduszki gazowej przez wiele lat. Jeśli dodamy do tego

odpowiedni dobór pojemności naczynia, umożliwi to prawidłową i niezawodną pracą instalacji przez kilkadziesiąt lat, bez

konieczności ponoszenia dodatkowych wysokich kosztów serwisowych oraz remontowych, zapewniając przy tym najwyższy

komfort oraz oszczędność energii właścicielowi oraz użytkownikom instalacji.

W następnym artykule: dobór naczyń zgodnie z normą EN 12828,