Naczynia wzbiorcze – omawiamy zbiorniki wyrównawcze w instalacjach c.o.

Typowa instalacja centralnego ogrzewania działa dzięki krążącej w niej w zamkniętym obiegu ciepłej wodzie. Podczas podgrzewania zwiększa ona swoją objętość, co prowadzi do wzrostu ciśnienia. Aby w takim przypadku instalacja nie uległa rozszczepieniu, potrzebne jest tzw. naczynie wzbiorcze (zbiornik wyrównawczy). Dowiedz się, jak działają naczynia wzbiorcze i jak je dobierać do instalacji.

Czym są naczynia wzbiorcze i gdzie się je stosuje?

Naczynia wzbiorcze mają za zadanie minimalizować zjawisko rozszerzania objętości wody, a tym samym zapobiegać sytuacjom, w których ciśnienie wody w instalacji nadmiernie wzrasta. Są one zatem niezbędne w prawidłowo wykonanej instalacji grzewczej. Dlaczego ich znaczenie jest tak duże? Gdyby nie zbiorniki wyrównawcze, mogłoby dochodzić nawet do pękania rur! Tego typu elementy systemów stabilizacji ciśnienia kojarzą się głównie z instalacjami C.O. Często wykorzystuje się je jednak również w instalacjach C.W.U. Specjalne naczynia wzbiorcze do wody pitnej zbierają jej nadmiar, gdy jest ona podgrzewana w zbiorniku. Dzięki temu zapobiegają niepotrzebnym stratom związanym z wyciekami z zaworów bezpieczeństwa.

Jak jest zbudowany i jak działa zbiornik wyrównawczy?

Ze względu na stały kontakt z wodą wszystkie naczynia wzbiorcze muszą być wykonywane z materiałów odpornych na korozję. Zazwyczaj produkuje się je ze stali i zabezpiecza np. farbą lub emalią. Mają cylindryczny lub płaski kształt. Zasada działania zbiorników wyrównawczych nie jest skomplikowana. Polega ona zasadniczo na zbieraniu nadmiaru wody, która zwiększa swoją objętość podczas podgrzewania. Dzięki temu ciśnienie wody w instalacji jest utrzymywane na stałym, bezpiecznym poziomie. Należy jednak zaznaczyć, że na rynku dostępne są dwa główne typy naczyń wzbiorczych – otwarte i zamknięte (przeponowe). Każdy z nich działa w sposób dopasowany do określonego rodzaju instalacji grzewczej.

Naczynia wzbiorcze zamknięte (przeponowe)

Naczynia wzbiorcze zamknięte (przeponowe) są stosowane w zamkniętych obiegach C.O. (instalacjach ciśnieniowych). Składają się one z dwóch komór – wodnej i gazowej – które są przedzielone elastyczną przeponą wykonaną z materiału odpornego na wysoką temperaturę. Gdy temperatura wody wzrasta, rośnie jej objętość, a naczynie przejmuje ten wzrost, utrzymując ciśnienie na stałym poziomie. Membrany mogą być workowe, jak w naczyniach Baseflex, Flofix lub kopułkowe/przeponowe jak w naczyniach Contaflex lub Airifx.

Naczynia wzbiorcze otwarte

W instalacjach grzewczych zasilanych przez kocioł na paliwo stałe stosuje się natomiast otwarte naczynia wzbiorcze. Chronią one przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia na skutek zagotowania się wody. Muszą być montowane w najwyższym punkcie obiegu grzewczego i połączone z kotłem tzw. rurą wznośną. W przypadku wzrostu ciśnienia generowana para wodna skrapla się i jest odprowadzana rurą przelewową do kanalizacji. W instalacjach zasilanych kotłami gazowymi lub olejowymi nie ma potrzeby stosowania takich mechanizmów, ponieważ wewnętrzna automatyka tych urządzeń nie dopuszcza do zagotowania się wody.

Systemy stabilizacji ciśnienia – z jakich elementów składa się zabezpieczenie instalacji c.o.?

Zabezpieczenie instalacji C.O. składa się nie tylko z naczyń wzbiorczych. Za utrzymywanie ciśnienia na stabilnym, bezpiecznym poziomie odpowiadają również inne elementy. System stabilizacji ciśnienia w otwartym systemie C.O. powinien zawierać:

• naczynie wzbiorcze,
• rurę wzbiorczą, która odpowiada za doprowadzanie i odprowadzanie z naczynia nadmiaru wody,
• rurę bezpieczeństwa, która chroni instalację przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i umożliwia odprowadzenie wody oraz pary do naczynia,
• rurę przelewową, która odprowadza nadmiar wody z naczynia wzbiorczego,
• rurę odpowietrzającą, która pozwala usunąć powietrze z instalacji w czasie jej napełniania, rozruchu oraz eksploatacji, a w czasie opróżniania instalacji doprowadza do niej powietrze.

W zależności od zastosowanego źródła ciepła czy położenia urządzeń zabezpieczających mogą być potrzebne dodatkowe elementy, takie jak rura sygnalizacyjna, która warunkuje kontrolę poziomu wody w naczyniu wzbiorczym w czasie napełniania instalacji (w instalacjach z kotłem małej mocy tę funkcję może pełnić rura przelewowa) lub ochrona przed zamarzaniem urządzeń zabezpieczających (specjalna izolacja – niezbędna, jeśli zbiornik jest zamontowany w nieogrzewanym pomieszczeniu). Natomiast w instalacjach zasilanych kotłami gazowymi, olejowymi lub elektrycznymi dodatkowo stosuje się zabezpieczenia przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury.

Jakie naczynie wzbiorcze wybrać?

Naczynie wzbiorcze do instalacji centralnego ogrzewania powinno mieć przede wszystkim budowę dobraną do jej konstrukcji i źródła zasilania - warto jednak wiedzieć, że zdecydowanie częściej stosuje się naczynia zamknięte). W drugiej kolejności należy się przyjrzeć jego pojemności. Na rynku dostępne są bowiem różne naczynia wzbiorcze. Pojemność powinna być dostosowana do ilości wody krążącej w instalacji grzewczej – przyjmuje się, że zbiornik wyrównawczy powinien mieścić przynajmniej 4% jej całkowitej objętości. Tylko wówczas zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i rozszczelnieniem będzie skuteczne. Dobierając naczynia wzbiorcze do układów zamkniętych (naczynia przeponowe), nie można też pominąć ciśnienia statycznego instalacji. Różnica wysokości pomiędzy jej najwyższym a najniższym punktem pozwala ustalić, z jaką prędkością krąży ciecz. Dokładne obliczenie minimalnej pojemności zbiornika wyrównawczego nie jest wcale proste. W przypadku zbiornika przeponowego należy w tym celu obliczyć pojemność całej instalacji wodnej, a następnie pomnożyć ten wynik przez maksymalne ciśnienie obliczeniowe plus 1 (pmax+1) i podzielić przez maksymalne ciśnienie obliczeniowe minus ciśnienie wstępne w instalacji (pmax-p). Cały wzór wygląda następująco:

Vc = Vu · (pmax+1)/(pmax-p),

gdzie Vu oznacza objętość ciepłej wody (objętość instalacji grzewczej pomnożona przez przyrost objętości wody i jej gęstość w temperaturze spoczynkowej).

Natomiast prawidłową pojemność naczynia wzbiorczego typu otwartego oblicza się przez pomnożenie pojemności instalacji ogrzewania we wszystkich źródłach (rury, grzejniki, ogrzewanie podłogowe), zmiany objętości wody przy podgrzaniu do temperatury obliczeniowej i jej gęstości w temperaturze początkowej. Następnie uzyskany wynik należy pomnożyć przez 1,1.

Podstawą doboru właściwego zbiornika powinna być norma PN-B-02413:199. W praktyce zawsze warto dobrać większe naczynie. Jeśli nie jesteś specjalistą, warto skorzystać w tym zakresie z fachowej porady – np. sprzedawcy lub producenta.

Naczynia wzbiorcze do wody pitnej (instalacji c.w.u.) – co warto wiedzieć?

W wielu przypadkach naczynia wzbiorcze muszą być montowane także w instalacjach ciepłej wody użytkowej. Podczas jej podgrzewania występują również takie same wahania ciśnienia. Zwykle w instalacjach c.w.u, stosuje się naczynia typu przeponowego. Nie mogą być to jednak takie same urządzenia jak te wykorzystywane jako część układu grzewczego. Wymagane są bowiem atesty potwierdzające bezpieczeństwo eksploatacji i dopuszczenie do kontaktu z wodą pitną (użytkową). Naczynia wzbiorcze do wody pitnej różnią od naczyń przeznaczonych do C.O. m.in. budową membrany. Nie dopuszcza ona do kontaktu cieczy z dolnymi elementami zbiornika, dzięki czemu woda użytkowa jest zawsze czysta i bezpieczna. Wybierając naczynia wzbiorcze, szczególnie te do wody pitnej, warto stawiać na sprzęt renomowanych marek (np. Flamco). Gwarantuje to spełnianie wszystkich wymogów i brak zagrożenia dla zdrowia użytkowników, a także niezawodną pracę przez wiele lat.

Naczynia wzbiorcze w instalacjach c.o. i c.w.u. – podsumowanie

Szukasz sprawdzonych rozwiązań, które pomogą Ci zadbać o bezpieczeństwo instalacji grzewczej i c.w.u? Sprawdź kompleksową ofertę Flamco. Znajdują się w niej zarówno standardowe naczynia wzbiorcze (także do wody pitnej), jak i zaawansowane automaty do stabilizacji ciśnienia. Ponadto oferujemy dodatkowe wyposażenie, w tym kompletne zestawy montażowe oraz urządzenia do uzupełniania, które pomagają monitorować ciśnienie i utrzymywać je na właściwym poziomie.