Artykuł sponsorowany

Jak rozwiązać problem zimnego grzejnika w mieszkaniu - część 1/2

 IMI Hydronic Engineering  |  10.08.2020
Jak rozwiązać problem zimnego grzejnika w mieszkaniu - część 1/2
Jak rozwiązać problem zimnego grzejnika w mieszkaniu - część 1/2
IMI International Sp. z o.o.

W trakcie sezonu grzewczego często dochodzi do sytuacji, w których przez poszczególne grzejniki nie przepływa zaprojektowany strumień wody instalacyjnej, co zaburza komfort cieplny w miejscu ich instalacji. W szczególności problem ten dotyczy mieszkań usytuowanych na najwyższych kondygnacjach, w których grzejniki są ogrzewane słabo albo wcale.

Źródeł danego problemu jest wiele i każde z nich wymaga indywidualnego podejścia oraz odpowiedniego rozwiązania. W związku z tym, jeśli problem zimnego grzejnika dotyczy również Twojego mieszkania zapraszam do lektury poniższego artykułu.

Proponowane rozwiązania hydrauliczne dla problemu zimnego grzejnika zostały podzielone na dwa typy:

  1. rozwiązania w skali całej instalacji grzewczej w budynku,
  2. rozwiązania w skali problematycznego grzejnika,

i omówione w ramach dwóch odrębnych publikacji. W ramach bieżącego artykułu zostaną przedstawione pierwsze z nich.

Rozwiązania do zastosowania w miejscu montażu zimnego grzejnika są dostępne pod adresem >>

Rozwiązania w skali całej instalacji grzewczej

1.    Zapewnienie minimalnego przepływu

W trakcie sezonu grzewczego pojawiają się okresy o zmniejszonym bądź całkowicie zredukowanym zapotrzebowaniu na ciepło w odbiornikach końcowych, np. w trakcie obniżenia nocnego. W tym czasie dochodzi do zaniku przepływu, a tym samym do znacznego wychłodzenia czynnika w danym obiegu grzewczym. Przy założeniu różnicy temperatury pomiędzy czynnikiem a otoczeniem, równej ΔT=40K, straty ciepła dla sieci przewodów wynoszą w przybliżeniu P=10 W/m (dla grubości warstwy izolacji o współczynniku λ=0,036, równej 0,7 x średnica zewnętrzna przewodu).

Całkowite wstrzymanie przepływu w obiegu grzewczym, który jest znacząco oddalony od źródła ciepła, uniemożliwia sprawne osiąganie wymaganej temperatury przez grzejniki. W związku z tym w instalacji należy przewidzieć odpowiednią armaturę, która wyeliminuje problem długiego oczekiwania na ogrzanie wymiennika końcowego. Rozwiązaniem, które jest niezawodne w danych warunkach jest zawór nadmiarowo-upustowy typu BPV, Hydrolux lub DAB 50 marki IMI Hydronic Engineering.

zawór nadmiarowo-upustowy

Zawór nadmiarowo-upustowy jest zaworem proporcjonalnym, który proporcjonalnie otwiera się bądź przymyka, w zależności od różnicy pomiędzy wartością regulowaną i wartością zadaną. Zakres proporcjonalności jest ustalany w oparciu o ciśnienie różnicowe, czyli o wartość przepływu czynnika w rozpatrywanym obwodzie grzewczym. Intensywność pracy w układzie grzewczym jest zależna od zaworów termostatycznych, których zamykanie powoduje ograniczenie strumienia wody instalacyjnej w obiegu.

Poza zapewnieniem przepływu, który zapobiega wychładzaniu czynnika w sieci przewodów stosowanie zaworów nadmiarowo-upustowych niesie za sobą również inne korzyści w postaci: zapewnienia bezpiecznego minimalnego przepływu dla pracy urządzeń oraz ograniczenia ciśnienia dyspozycyjnego w obwodach, co dodatkowo wspiera pracę całego systemu grzewczego.

Aby dane urządzenie działało poprawnie należy dokonać poprawnego doboru, właściwego montażu oraz ustawienia optymalnej nastawy.

Krok 1: Dobór

Dobór zaworu nadmiarowo-upustowego polega na określeniu wartości minimalnego przepływu, jaka ma zostać osiągnięta w danej części układu, oraz zakresu ciśnienia różnicowego, w którym zawór będzie pracował. Chcąc dobrać właściwy typ oraz wielkość określamy wartość współczynnika Kvs oraz nastawę ciśnienia otwarcia.

Wśród cech zaworów nadmiarowo-upustowych, na które należy zwrócić uwagę przy doborze, znajdują się:

  • funkcja zamknięcia,
  • wysoka jakość materiału, zapewniająca odporność na odcynkowanie oraz obniżająca ryzyko przecieku, typu AMETAL®,
  • możliwość nastawiania ciśnienia, zwiększająca dokładność pracy i regulacji ciśnienia.

Krok 2: Montaż

Fragment instalacji z zaworami grzejnikowymi

Rys. Fragment instalacji z zaworami grzejnikowymi, w której zastosowano zawór nadmiarowo-upustowy typu BPV marki IMI Hydronic Engineering.

Odpowiednie miejsce montażu zaworu zapobiega wahaniom temperatury wody, które zależą od strat ciepła w sieci przewodów. W związku z tym powinien on być montowany na końcu każdego odległego obwodu instalacji grzewczej.

Krok 3: Nastawa

Uzyskanie projektowanego, minimalnego przepływu w danym obiegu jest zależne od wartości nastawy na zaworze nadmiarowo-upustowym. Przyjęta na etapie projektowania nastawa wstępna wymaga weryfikacji po zamontowaniu urządzenia w instalacji, w celu optymalizacji jego pracy. Odbywa się przy odciętych przepływach na zainstalowanych odbiornikach końcowych, przy jednoczesnym pomiarze strumienia na zaworze równoważącym obieg STAD/STAF, z użyciem przyrządu TA-Scope.

2.    Równoważenie hydrauliczne

W systemach niezrównoważonych hydraulicznie grzejniki położone najdalej od źródła ciepła są ogrzewane słabo lub wcale. Jest to szczególnie widoczne w przypadku drabinek łazienkowych, które po nocnym obniżeniu są zimne, bądź wymagają długiego czasu oczekiwania na uzyskanie wymaganej mocy.

Przyczyną tego zjawiska są nadprzepływy przez zawory termostatyczne, które są położone najbliżej źródła ciepła. W pełni otwarte - przejmują zwiększony strumień wody z instalacji, który następnie powoduje podprzepływy w dalszych częściach instalacji. Dane zjawisko skutkuje również dużo wyższymi spadkami ciśnienia w niektórych przewodach.

Przepływy

Aby uniknąć takich sytuacji konieczne jest zrównoważenie oraz regulacja instalacji grzewczej, dzięki którym odpowiednia ilość czynnika jest dostarczana do każdego odbiornika końcowego, zgodnie z wartością zaprojektowaną.

W instalacjach grzejnikowych równoważenie hydrauliczne odbywa się za pomocą:

  • zaworów podpionowych STAD/STAF połączonych z regulatorami różnicy ciśnień STAP, oraz 2-drogowymi zaworami termostatycznymi V-exact II i głowicami termostatycznymi HALO, DX, czy K, lub
  • dynamicznego układu równoważenia z automatycznymi zaworami termostatycznymi Eclipse, który nie wymaga stosowania armatury podpionowej w postaci regulatorów różnicy ciśnienia, a jedynie w paru miejscach zaworów ręcznych STAD/STAF, jako punktów weryfikacji przepływu oraz ciśnienia.

Automatyczne zawory grzejnikowe

Instalacja zrównoważona hydraulicznie znacząco redukuje czas oczekiwania na ogrzanie odbiorników końcowych. Zgodnie z poniższym wykresem w pomieszczeniu, w którym jest zainstalowany problematyczny grzejnik, osiąganie tych samych warunków komfortu cieplnego przebiega w dwukrotnie dłuższym przedziale czasowym.

Wykres

Rys. Wykres przedstawiający zależność temperatury w pomieszczeniu od czasu jej osiągania, w zależności od typów instalacji grzewczej: niezrównoważonej oraz zrównoważonej hydraulicznie.

Aby proces równoważenia przyniósł wymagany skutek należy pamiętać o czterech jego składowych, w postaci:

  1. projektu instalacji grzewczej, który uwzględnia równoważenie hydrauliczne,
  2. doboru trwałej i niezawodnej armatury równoważącej, typu IMI TA,
  3. kontroli pracy systemu za pomocą przyrządu pomiarowego, typu TA-Scope,
  4. efektywnej metody równoważenia hydraulicznego,

które zostały omówione w ramach publikacji >>

W wyniku równoważenia hydraulicznego, opartego na powyższych punktach ograniczamy występowanie problemu podprzepływów i nadprzepływów, które przekładają się na niedogrzanie wymienników końcowych znacznie oddalonych od źródła ciepła. Równoważenie hydrauliczne to przykład kompleksowego podejścia do systemu grzewczego, które umożliwia diagnozowanie oraz rozwiązywanie problemów, począwszy od uruchomienia, przez cały okres eksploatacyjny systemu (ang. trouble-shooting). Dzięki możliwości wykonywania pomiarów za pomocą skomputeryzowanych urządzeń pomiarowych, typu TA-SCOPE marki IMI Hydronic Engineering można być spokojnym o poprawną pracę instalacji, bez względu na jej rozpiętość.

3.  Odpowiednie ciśnienie w instalacji grzewczej

Przy prawidłowym rozkładzie ciśnienia (statycznego i dynamicznego) sieć przewodów w instalacji centralnego ogrzewania umożliwia transport wody instalacyjnej, od źródła ciepła do wszystkich odbiorników końcowych. Ciśnienie statyczne, występujące przy wyłączonej pompie obiegowej, wynika z ciśnienia panującego w naczyniu wzbiorczym i lokalizacji grzejnika w instalacji. Pracująca pompa obiegowa (ciśnienie dynamiczne) powoduje wzrost oraz zmianę rozkładu ciśnienia, które jest zależne od strat przesyłowych w układzie grzewczym.

Aby do grzejników, znacząco oddalonych od źródła ciepła, dopłynął wymagany strumień masowy czynnika grzewczego konieczne jest zastosowanie:

  • pompy obiegowej o odpowiedniej wydajności oraz
  • właściwie dobranego układu utrzymania ciśnienia,

dzięki którym w każdym punkcie instalacji jest zapewniona odpowiednia wartość ciśnienia, wpływająca na efektywną pracę całego systemu.

Wydajność pompy obiegowej powinna uwzględniać założenia projektowe w zakresie wielkości strumienia wody, wysokości podnoszenia oraz zakresu temperatury czynnika. Układ utrzymania ciśnienia natomiast, w postaci przeponowego naczynia wzbiorczego, powinien zapewniać poprawną wartość nadciśnienia w każdym miejscu instalacji, zgodnie z obliczeniową wartością ciśnienia poduszki gazowej, oraz rezerwy wody eksploatacyjnej.

Poprawna wartość nadciśnienia w naczyniu wzbiorczym, w szczególności dotyczy najwyższych punktów systemu grzewczego, które są miejscem montażu automatycznych odpowietrzników. W warunkach podciśnienia instalacja „zasysa” powietrze z zewnątrz do jej wnętrza, w wyniku czego dochodzi do trudności w ogrzewaniu wysoko zamontowanych grzejników. W związku z tym utrzymanie ciśnienia na minimalnym poziomie równym 0,3 bar, wg normy PN-EN-12828, jest niezbędne w celu zapobiegania przedostawaniu się tlenu oraz azotu do instalacji hydraulicznej oraz poprawnej pracy wysoko zamontowanych odbiorników końcowych.

Wśród naczyń wzbiorczych, których niezawodna praca gwarantuje odpowiednią wartość nadciśnienia w każdym miejscu instalacji oraz zabezpiecza przed nadmiernym wzrostem ciśnienia w układzie grzewczym są naczynia wzbiorcze Statico marki IMI Hydronic Engineering. Trwała konstrukcja w połączeniu z wytrzymałą przeponą, workiem butylowym, spawana obudowa oraz 5-cio letnia gwarancja producenta sprawiają, że dane naczynia wzbiorcze są najczęściej stosowanym typem zabezpieczeń w instalacji centralnego ogrzewania budownictwa mieszkaniowego.

IMI Hydronic Statico

Więcej informacji na temat naczyń wzbiorczych, ich doboru oraz kluczowych parametrów pracy znajdziemy w artykule pt. „Budowanie relacji w instalacji grzewczej - ciśnienie”, dostępnym pod adresem >>

4.    Usuwanie cząsteczek powietrza

Wraz z rosnącym zapowietrzeniem maleje wydajność grzewcza instalacji grzejnikowej. Obecność tlenu oraz azotu w systemie przyczynia się do występowania niekorzystnych zjawisk, w postaci:

  • korozji (ze względu na wysoką reaktywność tlenu),
  • erozji,
  • zmniejszania przekrojów przepływu systemu grzewczego,
  • wycieków z rur, grzejników i źródeł ciepła,
  • blokowania armatury, np. zaworów regulacyjnych (zwłaszcza przy pracy z niskim obciążeniem) oraz pomp obiegowych,

które obniżają funkcjonalność instalacji i ograniczają wydajność grzejników (gaz jest izolatorem).

W związku z tym, rozwiązaniem w kierunku eliminowania problemu zimnego grzejnika jest zastosowanie separatorów mikropęcherzyków oraz odgazowywaczy próżniowych, które w zależności od formy występowania powietrza (forma rozpuszczona, cząstki wolnego powietrza, mikropęcherzyki powietrza) usuwają je z systemu grzewczego.

Powietrze krążące w instalacji w postaci mikropęcherzyków jest usuwane za pomocą separatorów. Wraz ze wzrostem temperatury i/lub spadkiem ciśnienia wody ilość pęcherzyków gazu w czynniku grzewczym rośnie, co jest efektem wydzielania się rozpuszczonego powietrza. Montując separator w miejscu wzrostu temperatury oraz spadku ciśnienia wody z instalacji odprowadzane jest powietrze w formie mikropęcherzyków, dzięki czemu pracuje ona w sposób stabilny.

Przykładem separatora powietrza, który cechuje wysoka skuteczność oraz niezawodność jest Zeparo typu ZIO marki IMI Hydronic Engineering. Separator Zeparo poprzez ciągłą pracę w ciągu 24h usuwa wszystkie mikropęcherze występujące w instalacji. Łączy on w sobie dwie technologie: Leakfree oraz Helistill, które są odpowiedzią na zjawiska napięcia powierzchniowego, adhezji i koalescencji, występujące w wodzie instalacyjnej.

Drugim z wymienionych i najbardziej skutecznym urządzeniem, wykorzystywanym do usuwania powietrza, zarówno w formie mikropęcherzyków, jak i rozpuszczonej są odgazowywacze próżniowe. Poprzez obniżenie ciśnienia usuwają one całe powietrze z instalacji hydraulicznej, co przekłada się na wysoką jakość systemu i czynnika grzewczego. Zasada działania odgazowywaczy próżniowych polega wytworzeniu warunków próżni, które intensyfikują desorpcję gazów z wody. Dzięki temu z pobranego do urządzenia strumienia wody usuwana jest całość rozpuszczonego powietrza. Przy cyklicznym powtarzaniu tego procesu doprowadza się do niedosycenia gazem całości czynnika grzewczego.

Odgazowywanie próżniowe typu Vento marki IMI Pneumatex ze względu na oddzielenie gazów reakcyjnych z wody instalacyjnej minimalizuje ryzyko wystąpienia zimnych grzejników, a instalacja pracuje w sposób stabilny oraz efektywny. 

 Separatory i Vento

 

Więcej informacji na temat separatorów mikropęcherzyków oraz odgazowywaczy próżniowych znajdziemy w artykule pt. „Budowanie relacji w instalacji grzewczej - powietrze”, dostępnym pod adresem >>

5.    Usuwanie zanieczyszczeń

W trakcie eksploatacji budynku nierzadko dochodzi do zanieczyszczenia wody instalacyjnej, które blokuje przepływ czynnika grzewczego przez odbiorniki końcowe oraz armaturę towarzyszącą. Głównymi źródłami zanieczyszczeń są korozja urządzeń metalowych i przewodów oraz zmiany składu chemicznego wody, w wyniku których dochodzi do utworzenia nierozpuszczalnych w wodzie związków, które odkładają się na przygrzejnikowych zaworach termostatycznych, utrudniając przepływ czynnika grzewczego.

W istniejących instalacjach są to:

  • produkty korozji elementów instalacji (trójtlenek żelaza, paramagnetyki, magnetyty i hematyty oraz odpadające cząstki stałe),
  • osady z korozji galwanicznej, w wyniku oddziaływania metali o różnym potencjale w miejscu ich połączenia,
  • szlam, będący efektem korozji mikrobiologicznej (bakteryjnej),
  • porywane przez przepływające medium części armatury,
  • kamień kotłowy,
  • glony powstające w czasie letniego przestoju instalacji grzewczej.

Problemy z jakością wody

Ilość cząstek szlamu jest zależna od ciśnienia panującego w instalacji oraz ilości cząstek powietrza, zatem kompleksowe działanie w zakresie ciśnienia, odpowietrzania i usuwania zanieczyszczeń jest kluczowe.

Najskuteczniejszym rozwiązaniem kwestii usuwania zanieczyszczeń są separatory cykloniczne typu ZCD, ZG oraz ZIO z izolacją bądź wkładem magnetycznym firmy IMI Hydronic Engineering. Dla zapewnienia wysokiej sprawności usuwania zanieczyszczeń grubych, średnich oraz drobnych (od 5 mikrometrów) w danych separatorach wykorzystuje się zjawiska magnetyczne, inercyjne oraz grawitacyjne.

Więcej informacji na temat korzyści ze stosowania separatorów zanieczyszczeń, ze wskazaniem wytycznych montażu znajdziemy w artykule pt. „Budowanie relacji w instalacji grzewczej - zanieczyszczenia”, dostępnym pod adresem >>

Podsumowanie

Instalacje grzejnikowe, jako systemy zmiennoprzepływowe wymagają wysokiej dbałości o sposób ich regulacji, który korzystnie wpływa na żywotność i wydajność sieci przewodów oraz wszystkich odbiorników końcowych. Wyłącznie dzięki znajomości zasad funkcjonowania istnieje możliwość dokonania odpowiednich usprawnień, które zapewnią komfort cieplny w ramach wszystkich pomieszczeń, bez względu na ich odległość od źródła ciepła.

Omówione rozwiązania hydrauliczne odnoszące się do całego sytemu grzewczego dają gwarancję eliminacji niekorzystnych zjawisk, w postaci: awarii wywołanych zapowietrzeniem i zanieczyszczeniami (przecieki, zanik przepływu na zaworach termostatycznych), nadrzepływów oraz podprzepływów (zimne grzejniki), nadmiernego wychłodzenia czynnika grzewczego (zbyt długi czas oczekiwania na ogrzanie odbiornika końcowego). Ponadto umożliwiają również obniżenie kosztów eksploatacyjnych, bez wydatków na nieplanowane wizyty serwisowe.

Zachęcamy do kształtowania większej świadomości konsumenckiej z pomocą inżynierów branży grzewczej z IMI Hydronic Engineering, którzy codziennie dzielą się niezbędną i użyteczną wiedzą w zakresie sprawdzonych rozwiązań hydraulicznych.

Autor:

Paulina Krystianik

Inżynier Sprzedaży

IMI Hydronic Engineering

IMI Hydronic

IMI International Sp. z o.o.

32-300 Olkusz, Olewin 50A

tel. 32 75 88 200, fax 32 75 88 200

www.imi-hydronic.com

Godziny pracy Biura​ Obsługi Klienta 8.00 - 16.00

Literatura:

R.Petitjean, Total Hydronic Balancing, IMI Hydronic Engineering, Belgium 2012

Materiały informacyjne i reklamowe IMI Hydronic Engineering

 

Strony internetowe:

http://www.administrator24.info/artykul/id12336,budowanie-relacji-w-instalacji-grzewczej-cisnienie 

http://www.administrator24.info/artykul/id12324,budowanie-relacji-w-instalacji-grzewczej-powietrze

http://www.administrator24.info/artykul/id12327,budowanie-relacji-w-instalacji-grzewczej-zanieczyszczenia

http://www.administrator24.info/artykul/id12307,instalacja-centralnego-ogrzewania-wedlug-wytycznych-wt-2021

 

[imi hydronic engineering,imi international sp. z o.o.,ogrzewanie,efektywne ogrzewanie,instalacje grzewcze,zawory grzejnikowe,głowice,równoważenie]

Komentarze

(0)
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Administrator24.info... dowiedz się więcej »
7-8/2020

Aktualny numer:

Administrator 7-8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Zmiany w Prawie budowlanym
  • - Wyrok eksmisyjny w SM
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

masz wiadomość

 

Mamy dla Ciebie prezent

zapisz się na newsletter i otrzymuj
na bieżąco informacje
o nowościach naszego portalu,
a w prezencie otrzymasz

BEZPŁATNY numer "Administrator i Menedżer Nieruchomości"

Zapisuję się na newsletter

Jeżeli właściciele lokali przeznaczyli środki zgromadzone na funduszu remontowym na inny cel niż wcześniej deklarowany:

Produkty i technologie

Porady eksperta (video)

Wyświetleń: 19699|Ocena: 3.0
Wyświetleń: 16976|Ocena: 1.5
Wyświetleń: 12044|Ocena: 1.0
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl