Dobór naczynia przeponowego do c.o. – pojemność i ciśnienie

Dobór naczynia przeponowego do c.o. opiera się na objętości wody w instalacji, jej temperaturze i trzech ciśnieniach: wstępnym, napełniania i końcowym. Pojemność nominalną daje wzór Vn = (Vi · e + Vp) · (pe + 1) / (pe − p0). Dla instalacji 150–200 l i ciśnienia wstępnego 1,0 bar wychodzi orientacyjnie 18–25 l. Ciśnienie wstępne ustawia się przy naczyniu odciętym od wody i od strony wodnej opróżnionym.

Jak przebiega dobór naczynia przeponowego do c.o.: wzór

Naczynie przeponowe przejmuje wodę, która rozszerza się podczas nagrzewania w zamkniętej instalacji. Gaz po drugiej stronie membrany się spręża, a ciśnienie w obiegu rośnie w kontrolowanym zakresie. Symbole we wzorze:

• Vi – objętość wody w całej instalacji (kocioł, rury, grzejniki, bufor), w litrach,
• e – współczynnik rozszerzalności wody dla temperatury pracy,
• Vp – rezerwa wodna; orientacyjnie 0,5 % Vi, nie mniej niż 3 l,
• p0 – ciśnienie wstępne w naczyniu, w bar,
• pe – ciśnienie końcowe, które nie może przekroczyć ciśnienia otwarcia zaworu bezpieczeństwa; dla zaworu 3 bar przyjmuje się orientacyjnie 2,5 bar.

Objętość Vi najlepiej zsumować z pojemności wodnych elementów podanych przez producentów. Gdy jej nie znasz, przyjmij wartość z zapasem, bo zaniżone Vi daje za małe naczynie.

Współczynnik rozszerzalności wody i temperatura pracy

Współczynnik e zależy od temperatury, do której woda nagrzewa się względem stanu zimnego. Dla nagrzania od 10 °C wartości wynikające z gęstości wody to orientacyjnie:

Dla bezpieczeństwa liczy się z temperaturą zasilania kotła, a nie ze średnią temperaturą grzejników. Instalacja niskotemperaturowa, np. podłogowa, daje mniejsze e, ale obieg z kotłem i buforem liczy się według najwyższej temperatury w układzie.

Ciśnienie wstępne naczynia przeponowego

Ciśnienie wstępne naczynia przeponowego musi być wyższe od ciśnienia statycznego w miejscu montażu naczynia. Ciśnienie statyczne wynika z wysokości słupa wody nad naczyniem: 10 m to 1 bar. Do tej wartości dodaje się orientacyjnie 0,2–0,3 bar zapasu. Dla domu z najwyższym punktem instalacji ok. 6 m nad naczyniem wychodzi około 0,9 bar, czyli praktycznie 1,0 bar.

Naczynia z działu naczyń i reduktorów ciśnienia mają fabrycznie 1,5 bar, np. Flamco BASEFLEX 18 l czy Reflex N-12 12 l (ten ostatni o maks. ciśnieniu pracy 4 bar). Ciśnienie fabryczne wystarcza dla wyższych budynków; w niskim domu można ustawić niższą wartość, wynikającą z obliczeń. Ciśnienie napełniania instalacji wynosi wtedy orientacyjnie p0 + 0,3–0,5 bar.

Wpływ p0 na wynik jest duży. Dla Vi = 200 l, e = 2,9 % i pe = 2,5 bar: przy p0 = 1,0 bar wychodzi ok. 20,5 l (naczynie 25 l), a przy p0 = 1,5 bar ok. 30,8 l (naczynie 35 l).

Jaka pojemność naczynia wzbiorczego dla domu 100–200 m²

Poniższa tabela jest policzona ze wzoru dla e = 2,9 % (80 °C), p0 = 1,0 bar, pe = 2,5 bar i Vp = 3 l (dla 300 l: 0,5 % Vi to 1,5 l, więc przyjęto minimum 3 l). Objętość Vi zależy od liczby i typu grzejników, długości rur i kotła, więc wartości są orientacyjne.

Przy wartościach Vn bliskich pojemności naczynia wybiera się następną wielkość. Układy z kotłem na paliwo stałe i buforem liczy się osobno, bo mają znacznie większe Vi i wyższe temperatury. Przy zmianie pompy lub zaworów na obiegu przydadzą się też zestawienia o doborze pompy obiegowej do c.o.

Naczynie wzbiorcze 12 l czy 18 l i większe pojemności

Pytanie „naczynie wzbiorcze 12 l czy 18 l” rozstrzyga objętość wody. Dla założeń z tabeli naczynie 12 l (np. Flamco Baseflex 12/1,5) wystarcza do ok. 70 l wody w instalacji. Powyżej tej wartości potrzebne jest co najmniej 18 l. Typowy dom 100–200 m² z grzejnikami panelowymi zwykle przekracza 70 l, więc 12 l bywa za małe.

Duże instalacje, np. z buforem lub wieloma odbiorcami, wymagają naczyń o pojemności od kilkudziesięciu do setek litrów, takich jak Reflex N-80 (80 l), Reflex G 300 (300 l) czy Reflex N-600 (600 l), wszystkie o maks. ciśnieniu pracy 6 bar. Dopuszczalna temperatura pracy tych naczyń wynosi 70 °C (maks. temperatura układu 120 °C dla N-80 i G 300), więc przy wyższych temperaturach stosuje się naczynie schładzające lub przedłączone. Jeśli instalacja ma też pętle podłogowe, przeczytaj o doborze rozdzielacza do ogrzewania podłogowego.

Typowe błędy i kontrola ciśnienia

• Pomiar p0 przy napełnionym naczyniu. Manometr na zaworku powietrznym pokazuje wtedy ciśnienie wody, nie gazu. Pomiar wykonuje się przy naczyniu odciętym od instalacji i opróżnionym po stronie wody.
• Naczynie za małe. Skutek to wzrost ciśnienia do otwarcia zaworu bezpieczeństwa przy każdym nagrzaniu.
• Pominięcie ciśnienia statycznego. Przy fabrycznych 1,5 bar w niskim domu naczynie ma mniejszy użyteczny zakres pracy.
• Za duże p0. Przy p0 bliskim ciśnieniu napełniania membrana prawie nie pracuje.
• Ciśnienie pracy naczynia niższe niż zaworu bezpieczeństwa. Maks. ciśnienie pracy naczynia, np. 4 bar dla Reflex N-12, musi być wyższe od nastawy zaworu.

Ciśnienie wstępne sprawdza się raz w roku, na zimnej instalacji. Spadek ciśnienia gazu jest normalny, bo przepuszcza go membrana. Naczynie podłącza się w miejscu dostępnym, najlepiej na powrocie, przed pompą. Ustawienie głowic, np. według tekstu o ustawieniu zaworu termostatycznego, nie zmienia obliczeń naczynia, ale zmiany przepływu wpływają na pracę całego układu. Prace przy kotle i instalacji zasilanej z sieci wykonuje osoba z odpowiednimi uprawnieniami.