Regulacja ciśnienia w zamkniętym obiegu grzejnym

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jak funkcjonuje zamknięta instalacja grzejna?
• Jakie są objawy usterek w instalacji grzewczej i jak je usunąć?

Jak funkcjonuje zamknięta instalacja grzejna?

Zamknięta instalacja grzejna to system ogrzewania, w którym obiegi są szczelnie odseparowane od dostępu powietrza z zewnątrz. Taka konstrukcja eliminuje parowanie cieczy grzewczej (zwykle wody), co z kolei niweluje konieczność jej regularnego uzupełniania. Dodatkowo, zamknięty obieg ogranicza korozyjne działanie tlenu zawartego w powietrzu, co chroni elementy instalacji, szczególnie wrażliwe na napowietrzenie grzejniki stalowe.

Szczegółowe parametry pracy zamkniętej instalacji grzewczej określa instrukcja serwisowa danego modelu kotła. Ogólnie przyjęte normy zakładają ograniczenie ciśnienia roboczego do 3 barów oraz wytworzenie początkowego ciśnienia około 1 bara. Takie wartości minimalizują ryzyko zapowietrzania się układu i stanowią punkt wyjścia do konfiguracji instalacji z różnymi źródłami ciepła.

Podczas pracy ogrzewania w zamkniętym obiegu grzewczym ciśnienie wody ulega zmianom w pewnym zakresie, zależnie od temperatury czynnika grzewczego. Stabilizację ciśnienia zapewnia naczynie wzbiorcze przeponowe.

Praca przepony w ciśnieniowym naczyniu wzbiorczym w zależności od temperatury czynnika grzewczego w instalacji. fot. Afriso

Zawór bezpieczeństwa dobrany do wymaganej wartości zadziałania chroni instalację przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia. Ograniczenie ciśnienia w systemie w zakresie przewidzianej temperatury osiąga się poprzez utworzenie wewnątrz naczynia wzbiorczego dwóch stref: wodnej i gazowej, rozdzielonych elastyczną przeponą.

Po stronie powietrznej wytwarzane jest ciśnienie wstępne, które napina przeponę w kierunku wodnym. Podczas rozszerzania się czynnika grzewczego wywiera on nacisk na przeponę, powodując jej przemieszczenie w odwrotnym kierunku. To z kolei zwiększa ciśnienie w części powietrznej i jednocześnie powiększa objętość strefy wodnej, którą wypełnia nieściśliwa woda.

Naczynia przeponowe do instalacji centralnego ogrzewania - stojące i wiszące. fot. FERRO

Pojemność naczynia wzbiorczego jest kluczowym elementem prawidłowego funkcjonowania instalacji grzewczej. Odpowiednio dobrana pojemność gwarantuje bezpieczną i wydajną pracę systemu.

Czynniki wpływające na dobór pojemności naczynia wzbiorczego:

• Pojemność wodna całej instalacji grzewczej: Im większa instalacja, tym większe naczynie jest potrzebne.
• Dopuszczalne ciśnienie w stanie gorącym przy maksymalnej temperaturze zasilania: Maksymalne ciśnienie w instalacji musi być niższe od ciśnienia dopuszczalnego dla naczynia.
• Ciśnienie wstępne w powietrznej części naczynia: Ciśnienie to jest fabrycznie ustawione, ale może być regulowane w zależności od potrzeb.

W przypadku kotłów gazowych dobór naczynia wzbiorczego jest zazwyczaj ułatwiony. Większość kotłów posiada wbudowane naczynia przeponowe, a odpowiednią pojemność można określić na podstawie wykresu zależności pojemności obiegu od temperatury zasilania, uwzględniającego różne parametry wstępne. Wykres taki jest zazwyczaj dostępny w dokumentacji technicznej kotła.

W przypadku samodzielnej konfiguracji instalacji zamkniętej pomocne w doborze pojemności naczynia wzbiorczego okażą się kalkulatory dostępne online, oferowane przez wielu producentów tego typu urządzeń.

Prawidłowo dobrane naczynie wzbiorcze zapewnia optymalną pracę instalacji grzewczej, chroniąc ją przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i zapewniając komfort użytkowania.

Objawy usterek w instalacji grzewczej i sposób ich usunięcia

Każda zamknięta instalacja grzewcza posiada manometr wskazujący ciśnienie w obiegu oraz termometr mierzący temperaturę zasilania. Wskazania tych urządzeń muszą mieścić się w zakresie dopuszczalnych wartości dla różnych nastaw efektywności ogrzewania, obejmujących zakres od minimalnej do maksymalnej mocy grzejnej.

Belka do podłączenia naczynia przeponowego z manometrem i zaworem bezpieczeństwa. fot. Techniprot

Może cię zainteresować

Ogrzewanie podłogowe - praktyczny poradnik Zawór w podłogówce nie działa? Sprawdź Jak właściwie podzielić dom na strefy grzewcze? Na czym polega ogrzewanie konwekcyjne? Istotna rola termostatów w ogrzewaniu podłogowym Czy ekran za grzejnikiem zwiększa efektywność ogrzewania? Ile prądu zużywa folia grzewcza w ogrzewaniu podłogowym? Jak dobrać odpowiednią grupę pompową? Jak zmierzyć rozstaw przyłączy grzejnika? Klasyka sprawdzona przez miliony - czy grzejnik aluminiowy może pasować do każdego wnętrza? Grzejniki elektryczne Bursa Montaż podłogówki jeszcze nigdy nie był taki prosty - z aplikacją InstallPRO360 Sprężone powietrze w przemyśle i na co dzień. Nowe rury i złączki w systemie SharkBite i John Guest Fakty i mity o ogrzewaniu podłogowym Jak wykonać obliczenia zapotrzebowania domu na ciepło w czasie termomodernizacji? Prawidłowy montaż zaworów termostatycznych w instalacjach grzewczych Grzejnik do pompy ciepła - termomodernizacja domu z niskotemperaturowymi regulusami Ekspert wyjaśnia dlaczego warto zainwestować w ogrzewanie podłogowe Co warto wiedzieć o ogrzewaniu podłogowym? Grzejnik nie musi wisieć na ścianie

Zobacz więcej Zwiń

Spadek ciśnienia w zimnej instalacji

Najczęstszą usterką jest spadek ciśnienia w zimnej instalacji, spowodowany zazwyczaj ubytkiem wody. Prawidłowe ciśnienie powinno wynosić 1-1,5 bara. Zapobiega ono zapowietrzeniu, które może powstać w wyniku podciśnienia wytworzonego przez stygnącą instalację.

Korekta ciśnienia jest prosta. Należy powoli odkręcić zawór napełniający obieg wodą z sieci (umieszczony w kotle lub na przewodzie doprowadzającym) aż do uzyskania pożądanej wartości na manometrze. Czynność tę wykonuje się również po odpowietrzeniu instalacji. Częste uzupełnianie wody powinno skłonić użytkownika do znalezienia miejsca nieszczelności.

Jeśli manometr podczas pracy ogrzewania wskazuje szybki i znaczny wzrost ciśnienia, przyczyną może być niesprawność naczynia wzbiorczego. W naczyniu mogło "uciec" powietrze lub rozszczelnić się przepona. W takich przypadkach naprawa powinna być przeprowadzona jak najszybciej, gdyż przy wyższej temperaturze zasilania może zadziałać zawór bezpieczeństwa, unieruchamiając całą instalację.

Ciśnienie powietrza można uzupełnić stosunkowo łatwo, używając przeznaczonego do tego zaworu pneumatycznego typu samochodowego. W naczyniach wbudowanych znajduje się on na górze, osłonięty odkręcanym kapturkiem. Do prawidłowego uzupełnienia powietrza konieczne jest odłączenie naczynia od instalacji. Można to zrobić mniej dokładnie, zamykając zawory (zasilający i powrotny) obiegu grzewczego i rozłączając jedno podłączenie do kotła.

Powietrze uzupełniamy pompką ręczną lub kompresorem. Standardowe ciśnienie wstępne wynosi 0,5-0,7 bara i powinno być nieco większe od ciśnienia hydrostatycznego instalacji (różnica między poziomem kotła a najwyższym grzejnikiem - 1 metr różnicy odpowiada 0,1 bara).

Ciśnienie to równoważy parcie hydrostatyczne, a jednocześnie maksymalizuje w stanie zimnym przestrzeń powietrzną, która w późniejszym etapie, poprzez przeponę, przejmie objętość rozszerzającej się gorącej wody.

Uwaga! Wskazania wbudowanego manometru nie odnoszą się do ciśnienia wstępnego w naczyniu. Mierzy on jedynie parcie wody nagrzewanej w instalacji.

Pęknięta przepona w naczyniu wzbiorczym

Naprawa naczynia wzbiorczego może być utrudniona w przypadku pęknięcia przepony. W takiej sytuacji konieczna jest wymiana całego naczynia.

Awaryjnie, jeśli nie ma widocznych przecieków, wbudowane naczynie można zastąpić zewnętrznym, montowanym w instalacji na rurze powrotnej. Takie rozwiązanie nosi nazwę grupy bezpieczeństwa.

Pojemność zewnętrznego naczynia powinna odpowiadać pojemności oryginalnego - najczęściej jest to 8-10 litrów.

Dodatkowe naczynie może być konieczne również w przypadku rozbudowy instalacji o nowe grzejniki, gdy wskazania manometru przy wysokiej temperaturze zasilania zbliżają się do niebezpiecznej wartości - z reguły powyżej 2,5 bara.

Autor: Redakcja BudujemyDom

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcie główne: Afriso