Dobór Naczynia Przeponowego Do Bojlera Cwu

[nowek]

Witam

Mam bojler ogrzewany z instalacji c. o. zabezpieczony przez nadmiernym wzrostem ciśnienia tylko zaworem bezpieczeństa 6 bar więc nic dziwnego, że kapie z niego woda gdy zostanie przekoczone ciśnienie otwarcia zaworu wskutek przyrostu objetości przy nagrzewaniu wody.

Postanowiłem dodać do instalacji na zasilaniu bojlera naczynie przeponowe aby wyeliminować kapanie.

Ciśnienie zimnej wody zasilającej bojler zmienia się w zakresie 3,5 - 5 barów. Bojler ma pojemność 80 l.

Wymagana min. pojemność naczynia Vn.

Vn = Ve (pe + 1) / (pe - po)

Przyrost objętości wody w instalacji cwu (bojlerze) Ve przy nagrzaniu jej od 10 C do 60 C

Ve = Va g dV = 0,080 m3  x  999,7 kg/m3 x 0,0168 dm3/kg = 1,34 dm3,

(Va - objętość wody w instalacji cwu - bojlerze, g - gęstość wody w temp. 10 C, dV - przyrost objętości 1 kg wody przy ogrzewaniu jej od 10 C do 60 C)

Zakladane maksymalne ciśnienie robocze wody w bojlerze pe = 5 bar,  

Zakladane ciśnienie azotu w naczyniu przeponowym po = 4 bar

Objętość naczynia minimalna:

Vn = 1,34 dm3 x (5 bar + 1 bar) / (5 bar - 4 bary) = 8 dm3

Dobrane naczynie f-my Reflex 8 dm3, 10 bar (ciśnienie dopuszczalne), 4 bar ciśnienie wstępne (azotu w naczyniu).

Nie jestem projektantem dlatego po pierwsze mam prośbę do kogoś kto się zna czy dobór naczynia jest właściwie przeprowadzony.

Teraz kwestia montażu. Na przewodzie zasilającym bojler umieszczam w kolejności: zawór redukcyjny, zawór odcinający, zawór zwrotny, manometr, naczynie przeponowe, zawór bezpieczeństwa. Zastanawiam się czy konieczny jest zawór redukujący ciśnienie wody z instalacji do 4 bar, czyli do ciśnienia azotu w naczyniu. Co będzie się działo gdy go niebędzie?.Prawdobodobie przy ciśnieniu wody zasilającej 5 barów naczynie zostanie momentalnie całkowicie zapełnione a dalszy wzrost ciśnienia wynikający z podgrzewania wody o dT = 50 C spowoduje przekroczenie ciśnienia 6 barów i kapanie z zaworu. Przy ciśnieniu wody zailającej 3,5 bara i podgrzewaniu wody o dT = 50C wydaje mi się że w pierwszym etapie  ciśnienie wody szybko wzrośnie (woda jest mało ściśliwa)  do 4 barów, następnie wzrośnie do 5 barów wypełniając w pełni naczynie i nie powodując otwarcia zaworu bezpieczeństwa. Stąd wnioskuję że zawór redukcyjny w moim przypadku jest potrzebny. Proszę o komentarz.

[Jaro966]

zawór redukcyjny nie jest potrzebny

[nowek]

Dziękuję koledze Jaro966 za zainteresowanie tematem. Postanowiłem poprzeć tezę kolegi o braku konieczności stosowania zaworu redukującego ciśnienie wody z wodociągu do ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu przeponowym analizą zachowania się zaworu bezpieczeństwa w trzech przypadkach :

 

I - ciśnienie wody w sieci wodociągowej jest mniejsze od ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu

II - ciśnienie wody w sieci jest równe ciśnieniu wstępnemu azotu w naczyniu

III - ciśnienie wody w sieci jest większe od ciśnienienia wstępnego azotu w naczyniu

 

I przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₁ = 3,5 bara < ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₁ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 3,5 bara

- ciśnienie azotu w naczyniu po podłaczeniu do sieci pozostaje bez zmian tj. po = 4 bar

- naczynie w 100 % objętości wypełnione azotem - temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- przyrost objętości wody w bojlerze Ve = 1,43 dm3 spowodowany ogrzewaniem wody od temperatury 10 C do 60 C przechodzi do naczynia

- ciśnienie wody w bojlerze wskutek ogrzewania wzrasta od pa₁ do pa₂

(po+1) Vn = (pa₂+1) (Vn-Ve)

pa₂ = [ (po+1) / (Vn-Ve) ] x Vn - 1 = [ (4+1) / (8-1,43) ] x 8 - 1 = 5,01 bara

- efekt: zawór bezpieczeństwa 6 bar zamknięty

 

II przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₃ = 4 bary = ciśnienieniu wstępnemu azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₃ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 4  bary

- ciśnienie azotu w naczyniu po podłaczeniu do sieci pozostaje bez zmian tj. po = 4 bar

- naczynie w 100 % objętości wypełnione azotem

- temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- parametry i efekt jak w punkcie I b

 

III przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₅ = 5 baraów > ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₅ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 5 barów

- ciśnienie azotu w naczyniu wzrasta od ciśnienia wstępnego po = 4 barów do ciśnienia 5 barów (praktycznie od razu po połaczeniu z siecią)

- zmniejsza się objętość azotu w naczyniu - woda z sieci wpływa do naczynia i zajmuje część jego objętości

Objętość wody która wpłyneła do naczynia Vw:

(po+1) Vn = (pa₅+1) (Vn-Vw)

(po+1) Vn / (pa₅+1) = Vn-Vw

Vw = Vn [1- [(po+1)/(pa₅+1)]] = 8 [1- [(4+1)/(5+1)]] = 1,33 dm3

- temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- ciśnienie wody w bojlerze  wzrasta od pa₅ = 5 barów dalej do ciśnienia końcowego pe wskutek jej ogrzewania od temperatury 10 C do 60 C

Ciśnienie końcowe wody w bojlerze pe:

(pa+1) (Vn-Vw) = (pe+1) (Vn-Vw-Ve)

pe = [(pa+1) (Vn-Vw) / (Vn -Vw - Ve)] - 1 = [(5+1) (8-1,33) / (8 - 1,33 - 1,43)] - 1 = 6, 64 bara

- efekt: po podłączeniu naczynia do sieci wodociagowej (temperatura wody = 10 C) do naczynia wpłynie 1, 33 dm 3 wody i ciśnienie azotu wzrośnie od 4 barów do 5 barów (zrówna się z ciśnieniem wody w sieci), po podgrzaniu wody w bojlerze do 60 C nastąpi dalszy wzrost ciśnienia azotu w naczyniu (= ciśnieniu wody w bojlerze) do 6,64 bara czyli do poziomu, który  nie spowoduje otwarcia - kapania zaworu bezpieczeństwa, .

 

Wniosek końcowy:

w opisanym przypadku możliwe jest zastosowanie naczynia przeponowego ciśnieniowego bezprzepływowego o pojemności Vn = 8 dm3 i ciśnieniu wstępnym azotu 4 bar bez instalowania zaworu redukcyjnego obniżającego ciśnienie wody zasilającej bojler do 4 bar bez obawy o kapanie zaworu bezpieczeństwa aczkolwiek ciśnienie wody w bojlerze po podgrzaniu dody do 60C osiąga wartość bliską początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa.

 

Czy przeprowadzony tok rozumowania jest prawidłowy?

[pellastex2]

Przepraszam ze w tym temacie pytam ale temat podobny.

Czy tak podłączone naczynie do cwu jest ok?

(niebieskie)

Zdaje mi sie ze jest puste.

Temp.wody po nalaniu 7stopni ciśnienie ok 4.5bar.

Czy jak postrzegane do np. 70 nie otworzy sie zawór 6bar?

dziękuję za ewentualną pomoc i przepraszam za zasmiecanie.

P.S naczynie z fabrycznym ciśnieniem 4bar.

[nowek]

Przepraszam ze w tym temacie pytam ale temat podobny.

Czy tak podłączone naczynie do cwu jest ok?

(niebieskie)

Zdaje mi sie ze jest puste.

Temp.wody po nalaniu 7stopni ciśnienie ok 4.5bar.

Czy jak postrzegane do np. 70 nie otworzy sie zawór 6bar?

dziękuję za ewentualną pomoc i przepraszam za zasmiecanie.

P.S naczynie z fabrycznym ciśnieniem 4bar.

 

Jaką pojemność ma naczynie ? Parametr ten jest potrzebny do sprawdzenia na drodze obliczeniowej czy zostanie przekoczone ciśnienie początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa w warunkach o których piszesz. Ale w twoim wypadku masz wykonaną instalację i możesz także ustawić na próbę temperaturę zadaną w zasobniku 70 C i praktycznie zaobserwować czy wystąpi kapanie z zaworu bezpieczenśtwa a jeśli tak to nawet ustalić przy jakiej temperaturze. Co innego w moim przypadku - przygotowuję się do modernzacji instalacji zasilania bojlera i zasiegam porad na forum oraz  po prubuję dobrać właściwą armaturę (naczynie przeponowe, ewentualnie reduktor ciśnienia) na drodze obliczeniowej.  Jak podasz pojemność naczynia to zrobię obliczenia sprawdzajace, które możesz zweryfikować doświadczalnie. 

[pellastex2]

mógłbyś mi to wyjaśnić lopatologicznie mam dobrze czy nie?

czy jest podłączone dobrze?

Czy naczynie ma być bez wody?

kiedy naczynie zaczyna dzialac?

[nowek]

mógłbyś mi to wyjaśnić lopatologicznie mam dobrze czy nie?

czy jest podłączone dobrze?

Czy naczynie ma być bez wody?

kiedy naczynie zaczyna dzialac?

Nie jestem ekspertem ale doprowadzenie wody do ogrzewacza wygląda na prawidłowe. Trochę dziwnie podłączone naczynie - ja bym podłączył króćcem wodnym do dołu choćby dlatego aby można było łatwo opróżnić wodę z naczynia przy pracach konserwacyjnych.  To czy woda jest w naczyniu zależy od ciśnienia w instalacji - im wyższe ciśnienie tym więcej wody w naczyniu. Jeżeli ciśnienie w instalacji przekroczy ciśnienie azotu w naczyniu naczynie zaczyna się wypełniać wodą proporcjonalnie do ciśnienia wody w instalacji. Jakiej firmy i jakiej pojemności jest naczynie?

[pellastex2]

Reflex riflex 25L

[nowek]

Dziękuję koledze Jaro966 za zainteresowanie tematem. Postanowiłem poprzeć tezę kolegi o braku konieczności stosowania zaworu redukującego ciśnienie wody z wodociągu do ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu przeponowym analizą zachowania się zaworu bezpieczeństwa w trzech przypadkach :

 

I - ciśnienie wody w sieci wodociągowej jest mniejsze od ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu

II - ciśnienie wody w sieci jest równe ciśnieniu wstępnemu azotu w naczyniu

III - ciśnienie wody w sieci jest większe od ciśnienienia wstępnego azotu w naczyniu

 

I przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₁ = 3,5 bara < ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₁ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 3,5 bara

- ciśnienie azotu w naczyniu po podłaczeniu do sieci pozostaje bez zmian tj. po = 4 bar

- naczynie w 100 % objętości wypełnione azotem 

b) temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- przyrost objętości wody w bojlerze Ve = 1,43 dm3    Ve = 1,34 dm3 spowodowany ogrzewaniem wody od temperatury 10 C do 60 C przechodzi do naczynia

- ciśnienie wody w bojlerze wskutek ogrzewania wzrasta od pa₁ do pa₂

(po+1) Vn = (pa₂+1) (Vn-Ve)

pa₂ = [ (po+1) / (Vn-Ve) ] x Vn - 1 = [ (4+1) / (8-1,34) ] x 8 - 1 = 5,01 bara

- efekt: zawór bezpieczeństwa 6 bar zamknięty

 

II przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₃ = 4 bary = ciśnienieniu wstępnemu azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₃ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 4  bary

- ciśnienie azotu w naczyniu po podłaczeniu do sieci pozostaje bez zmian tj. po = 4 bar

- naczynie w 100 % objętości wypełnione azotem

b)  temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- parametry i efekt jak w punkcie I b

 

III przypadek - ciśnienie w sieci wodociągowej pa₅ = 5 baraów > ciśnienia wstępnego azotu w naczyniu po = 4 bary

 

a) temperatura wody w bojlerze 10 C (przed rozpoczęciem grzania wody)

- ciśnienie wody w bojlerze pa₅ = ciśnieniu wody w sieci wodociagowej = 5 barów

- ciśnienie azotu w naczyniu wzrasta od ciśnienia wstępnego po = 4 barów do ciśnienia 5 barów (praktycznie od razu po połaczeniu z siecią)

- zmniejsza się objętość azotu w naczyniu - woda z sieci wpływa do naczynia i zajmuje część jego objętości

Objętość wody, która wpłyneła do naczynia Vw:

(po+1) Vn = (pa₅+1) (Vn-Vw)

(po+1) Vn / (pa₅+1) = Vn-Vw

Vw = Vn [1- [(po+1)/(pa₅+1)]] = 8 [1- [(4+1)/(5+1)]] = 1,33 dm3

b) temperatura wody w boilerze 60 C (po nagrzaniu wody)

- ciśnienie wody w bojlerze  wzrasta od pa₅ = 5 barów dalej do ciśnienia końcowego pe wskutek jej ogrzewania od temperatury 10 C do 60 C

Ciśnienie końcowe wody w bojlerze pe:

(pa+1) (Vn-Vw) = (pe+1) (Vn-Vw-Ve)

pe = [(pa+1) (Vn-Vw) / (Vn -Vw - Ve)] - 1 = [(5+1) (8-1,33) / (8 - 1,33 - 1,34)] - 1 = 6, 51 bara

- efekt: po podłączeniu naczynia do sieci wodociagowej (temperatura wody = 10 C) do naczynia wpłynie 1, 33 dm 3 wody i ciśnienie azotu wzrośnie od 4 barów do 5 barów (zrówna się z ciśnieniem wody w sieci), po podgrzaniu wody w bojlerze do 60 C nastąpi dalszy wzrost ciśnienia azotu w naczyniu (= ciśnieniu wody w bojlerze) do 6,64 bara   6,51 bara czyli do poziomu, który  nie spowoduje otwarcia - kapania zaworu bezpieczeństwa spowoduje otwarcie zaworu bezpieczeństwa 6 bar

 

Wniosek końcowy:

w opisanym przypadku możliwe jest zastosowanie naczynia przeponowego ciśnieniowego bezprzepływowego o pojemności Vn = 8 dm3 i ciśnieniu wstępnym azotu 4 bar bez instalowania zaworu redukcyjnego obniżającego ciśnienie wody zasilającej bojler do 4 bar bez obawy o kapanie zaworu bezpieczeństwa aczkolwiek ciśnienie wody w bojlerze po podgrzaniu dody do 60C osiąga wartość bliską początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa. 

W opisywanym przypadku jeżeli nie zastosujemy zaworu redukcyjnego  lub naczynia o znacznej większej pojemności to należy liczyć się z kapaniem z zaworu

w okresach występowania wysokiego ciśnienia sieciowego (około 5 bar) i podrzewania wody o dużą dT (o około 40 - 50 C) bez poboru cwu.

 

Czy przeprowadzony tok rozumowania jest prawidłowy?

 

Do mojego postu  z wczorajszego dnia wkradły się błędy. Autopoprawki zaznaczyłem na czerwono. Może jakiś projektant instalacji np kolega Adam Guitar skomentuje wątek - oceni prawidłowość obliczeń i wnioski - ja niestetety nie jestem projektantem i mogę się mylić. Zależałoby mi na prawidłowym wykonananiu od razu modernizacji zasilania instalacji bojlera i uniknięciu poprawek.

[pellastex2]

Mogł by mi ktos wytłumaczyc jednak czy to jak ja mam to podłączone jest rzeczywiście dobrze?

W sieci mam 4,2bar tak przynajmniej pokazuje manomatr koło naczynia.

Co powinno sie dziac jak naczynie było fabrycznie bylo nabite do 4bar?

Czy jest ok?

Co tak naprawde powinno sie dziac kiedy widac prace naczynia?

Caly czas mi sie wydaje ze naczynie jest puste czy to jest dobrze?

W układzie z C.O i solarnym jednak jest tam płyn a tu jest chyba puste.

[automatyk]

Przepraszam ze w tym temacie pytam ale temat podobny.

Czy tak podłączone naczynie do cwu jest ok?

(niebieskie)

Zdaje mi sie ze jest puste.

Temp.wody po nalaniu 7stopni ciśnienie ok 4.5bar.

Czy jak postrzegane do np. 70 nie otworzy sie zawór 6bar?

dziękuję za ewentualną pomoc i przepraszam za zasmiecanie.

P.S naczynie z fabrycznym ciśnieniem 4bar.

technicznie jest ok natomiast zbiornik powinien być kruccem na dół ale tak moze zostać

[Mik1984]

Witam, ponieważ założyłem boiler SE psh200 trend 200litrów i kapie mi z zaworu bezpieczeństwa - czasem jest lekki spust wody przy ogrzewaniu wody a nie mam jak podłączyć wężyka żeby to spadało do instalacji bo hydraulik nie zrobił mi w tym pomieszczeniu ani kratki ani odejścia kanalizacji.

 

1. W takim wypadku rozumiem że przydało by się podłączyć naczynie kompensacyjne przeponowe?

2. byli byście mi w stanie powiedzieć czy przy takim naczyniu nie będzie już tego efektu kapania-spustu wody? (podłoga itp. jest drewniana, nielakierowana więc jest to dość istotne)

3. Czy itak warto pomyśleć i zrobić jakieś odejście do kanalizacji?

4. I najważniejsze - nie wiem jakiej wielkości i o jakich parametrach miało by być takie naczynie

Tak jak pisałem Bojler ma 200litrów, zawór ciśnienie otwarcia 6bar, ciśnienie na wejściu mogę regulować- w tej chwili jest koło 3bar - jak było ustawione na 4 to bardziej kapało. 

 

Naczynie rozumiem że montuje się za zaworem a przed bojlerem.

 

Mógł by mi ktoś pomóc? bardzo zależy mi na czasie. Może ktoś mógł by dac przykład naczynia do zamontowania?

 

dane techniczne boilera http://www.stiebel-eltron.pl/produkty/pojemnosciowe_ogrzewacze_wody_30-200_litrow/psh

[sambor]

Potrzeba naczynie 18l do wody pitnej , do 10 bar ciśnienia.

Ciśnienie wstępne w naczyniu ok 4bar.

Np takie http://allegro.pl/zbiornik-naczynie-przeponowe-do-cwu-reflex-de-18-l-i5285264450.html

[Mik1984]

Wielkie dzięki za szybką odpowiedź :-) 

a ciśnienie na wejściu ma być np. 3 bary czy może być wyższe np.4

 

i czy i tak nie przydało by się zrobić jednak jakiegoś odejścia do kanalizacji?

[sambor]

Ciśnienie na wejściu wody ZW nie powinno przekraczać 4-4,5 bar.

Jeżeli ZB jest sprawny to wystaczy podwiesić pod nim uciętą butelkę PET 1,5l - taką po wodzie mineralnej

[emigrant]

Bardzo fajny temat, szkoda, że martwy :). Kolega @nowek napracował się przy obliczeniach a chyba nie wiedział jak powinno działać naczynie przeponowe. Ciśnienie wstępne, fabryczne tylko służy do sprawdzenia w fabryce szczelności naczynia przeponowego i informacji, że nie należy dopompowywać powyżej 4 barów jak wskazuje tabliczka znamionowa na butli. Gratis mamy naczynie napompowane azotem, które nie zmienia swojej objętości pod wpływem zmian temperaturowych. Nie powinno się używać powietrza dla naczyń przeponowych. 

Ciśnienie wstępne należy dostosować do instalacji:

1. Jak mamy zawór redukcyjny i ustawimy 3 bary to ciśnienie wstępne w naczyniu przeponowym zmniejszamy z fabrycznych 4 barów do 2,8 bara: 3,0 - 0,2 = 2,8 bar. (po=pa-0,2)

2. Jak nie mamy zaworu redukcyjnego to ciśnienie wstępne ustawiamy na wartość jaką ma minimalne ciśnienie wodociągowe minus 0,5 bara. Da przykładu niech będzie zakres ciśnień jak wskazał @nowek  od 3,5 bara do 5 barów. Ciśnienie wstępne w naczyniu przeponowym powinno być zredukowane do 3 barów:  3,5 - 0,5 = 3 bar. (po=pminV -0,5)

Ciśnienie 3,5 bara z sieci i wstępne 4 bary w naczyniu to takie naczynie nie jest widoczne dla instalacji. Tak jakby go nie było. Naczynie ma "pracować" razem z całą instalacją a nie tylko czekać aż nagrzewająca się woda zacznie zwiększać swoją objętość. Dlatego na dzień dobry naczynie przeponowe powinno być chociaż trochę wypełnione cieczą z instalacji zasilającej. Stąd te niższe wartości ciśnienia w naczyniu niż w instalacji zasilającej. 

Info od producenta:

Uwaga! Jeżeli ciśnienie wstępne p0 zostało źle ustawione, prawidłowe funkcjonowanie zbiornika Refix nie jest zapewnione w ogóle lub częściowo, co może prowadzić do szybszego zużycia membrany. Ciśnienie wstępne p0 należy dopasować do minimalnego ciśnienia zasilania instalacji - za pomocą ręcznego manometru należy zmierzyć ustawione fabrycznie na zaworze gazowym ciśnienie p0 - w przypadku zbyt wysokiego ciśnienia należy upuścić gaz, gdy ciśnienie jest zbyt niskie należy napełnić gazem lub suchym powietrzem - nowo ustawione ciśnienie wstępne należy nanieść na tabliczkę znamionową. 

W instalacji z reduktorem ciśnienia:

• po=pa-0,2…1* [bar]
• pa – ciśnienie ustawione na reduktorze ciśnienia [bar]

* – 1 bar przy dużych odległościach miedzy reduktorem ciśnienia i naczyniem Refix 

W instalacji bez reduktora ciśnienia:

• po=pminV -0,5 [bar]

pminV – min. ciśnienie zasilania instalacji [bar]

http://www.reflex.pl/porady/cisnienie-wstepne-naczynia-przeponowe-zamontowanego-przed-podgrzewaczem.html

ps. Z nudów popełniłem tego posta. Może komuś się przyda to. Ręki nie dam uciąć, ale pewnie prawie wszystkie naczynia u ludzi są źle ustawione, albo pozostawione z fabrycznym ciśnieniem.