Naczynie wzbiorcze - rodzaje, zastosowanie, ceny, opinie, porady

Opublikowano: 01.12.2023Autor: Krystyna FranczukDrukujUdostępnij

Do czego służy i jak działa naczynie wzbiorcze c.o.?

Naczynie wzbiorcze ma jedno, podstawowe zadanie. Jest nim przejęcie nadmiaru wody, powstającej na wskutek podgrzania. Jak wiadomo, podwyższenie temperatury wody wywołuje naturalny wzrost jej objętości. Nadmiar cieczy zostaje zmagazynowany w zbiorniku wzbiorczym, a po zmniejszeniu temperatury systemu ponownie wraca do obiegu. Zatem naczynie wzbiorcze stanowi pewien bufor bezpieczeństwa, w który musi być wyposażona każda instalacja C.O. Brak naczynia i zamknięcie instalacji doprowadziłoby do nadmiernego wzrostu ciśnienia w rurach. W skrajnych wypadkach (np. podczas zagotowania wody) mogłoby się to wiązać z popękaniem rur i trwałym uszkodzeniem instalacji.

Rodzaje naczyń wzbiorczych i zasada działania

Instalacja C.O. może zostać wyposażona w dwa rodzaje naczyń wyrównawczych. Są nimi:

• Naczynie wzbiorcze otwarte – wykorzystujemy je w instalacjach wyposażonych w kotły na paliwo stałe. Naczynie wzbiorcze otwarte montuje się w najwyższym punkcie obiegu wody. Jego zadaniem jest absorbowanie nadmiaru cieczy, a co za tym idzie utrzymanie stałego ciśnienia w instalacji. Dzięki temu nie występuje nadmierny wzrost ciśnienia wody, który mógłby sprzyjać jej zagotowaniu. Naczynie wyrównawcze otwarte jest bezpośrednio połączone z kotłem grzewczym za pomocą pionowej rury wznośnej. Na jego ścianach może gromadzić się para wodna. Jednak usytuowanie w najwyższym punkcie obiegu sprawia, że para bez problemu ulega skropleniu i spływa do kanalizacji specjalną rurą przelewową.
• Przeponowe naczynie wzbiorcze – możemy je montować jedynie w instalacjach zamkniętych, zasilanych kotłem gazowym bądź olejowym. Przeponowe naczynie wzbiorcze pobiera nadmiar wody z instalacji przy zastosowaniu automatycznych mechanizmów napędzania cieczy. Naczynie przeponowe zostaje wyposażone w komorę powietrzną i gazową. Obie zostają podzielone przy pomocy elastycznej przepony. Podczas ogrzewania woda zwiększa swoją objętość, co sprawia, że powietrze w komorze ulega sprężeniu. To z kolei wywołuje nieznaczny wzrost ciśnienia w całej instalacji.

Naczynie wyrównawcze przeponowe musi być dobrane adekwatnie do parametrów, którymi cechuje się konkretna instalacja C.O.  Wybór nie jest prosty i określają go skomplikowane działania matematyczne. Podczas obliczeń i montażu trzeba zwrócić uwagę na takie parametry jak ciśnienie wstępne, przyrost objętości wody, gęstość wody w temperaturze spoczynkowej, czy całkowita objętość wody w instalacji C.O. Ogólnie przyjmuje się, że przeponowe naczynie wzbiorcze powinno posiadać pojemność nie mniejszą niż 4% objętości płynu znajdującego się w układzie grzewczym. Przed dokonaniem ostatecznego zakupu warto także zwrócić uwagę na jego markę. Zakup naczynia renomowanego producenta (np. marki Reflex) da nam gwarancję płynnej pracy i bezawaryjności.

Naczynie wzbiorcze w instalacji C.W.U.

Naczynia wzbiorcze muszą być montowane w instalacjach centralnego ogrzewania. Jednak w wielu przypadkach istnieje także konieczność ich zamontowania w instalacjach C.W.U. Podgrzewana woda użytkowa ulega takim samym zmianom ciśnień, dlatego naczynia C.W. pełnią funkcję ochronną całego systemu.

W instalacjach C.W.U przeważnie wykorzystuje się naczynie przeponowe. Trzeba jednak zwrócić szczególną uwagę na to, by wybrany przez nas model został dopuszczony do kontaktu z wodą użytkową. Niezbędne są dodatkowe atesty, które potwierdzą bezpieczeństwo eksploatacji. Wybierając naczynia C.W warto zwrócić uwagę na oferty wiodących producentów (np. Reflex). Dzięki temu zyskamy pewność, że zakupiony przez nas model nie stanowi zagrożenia dla zdrowia. Lepszej jakości modele (np. naczynia C.W. firm Reflex i Ferro) posiadają wyższe ciśnienie wstępne, wynoszące 1,5 bar. Ich ciśnienie maksymalne dochodzi do 10 bar. W ofertach sprzedaży coraz częściej pojawiają się także modele wzmocnione. Ich ciśnienie wstępne osiąga ok. 4 bar, a ciśnienie maksymalne aż 16 bar.

Ważnym elementem naczyń wzbiorczych C.O. do C.W.U jest także kauczukowa membrana. Modele z wymienną membraną nie dopuszczają do kontaktu cieczy z dolnymi elementami zbiornika. Dzięki temu woda użytkowa jest stale czysta i przygotowana do wykorzystania.

Jak dobrać przeponowe naczynie wzbiorcze?

Wybierając naczynie przeponowe musimy wziąć pod uwagę dwa najważniejsze parametry. Są nimi pojemność instalacji wodnej oraz pojemność całkowitą naczynia.

Podczas obliczania pojemności instalacji wodnej bierzemy pod uwagę objętość cieczy nagrzanej. Jest to bardzo istotne dla wskazania optymalnego naczynia. Objętość ciepłej wody obliczamy korzystając z uniwersalnego wzoru

Vu = V x ΔV x ρ

• V – oznacza objętość instalacji grzewczej [obliczanej w m³)
• ΔV - przyrost objętości wody (obliczany w dm³/kg)
• ρ - gęstość wody w temperaturze spoczynkowej (obliczana w kg/m³)

Wynikiem powyższych obliczeń będzie minimalna objętość wody użytkowej w naczyniu. W praktyce lepiej będzie kupić naczynie rozszerzalne o nieco większych wartościach. Będzie to korzystne dla zapewnienia rezerwy wody.

Drugim krokiem jest obliczenie pojemności całkowitej naczynia. Korzystamy tu ze wzoru:

Vc = Vu · (p_max+1)/(pmax- p)

• Vu - objętość użytkowa naczynia (obliczana w dm³).
• p_max-  maksymalne ciśnienie obliczeniowe (obliczana w bar).
• p -  ciśnienie wstępne w instalacji (obliczana w bar).

Wyniki powyższych obliczeń wskażą nam minimalną objętość użytkową oraz preferowaną objętość całkowitą naczynia. W oparciu o uzyskane dane możemy już dobrać odpowiednie naczynie przeponowe.

Gdzie montować przeponowe naczynie wzbiorcze?

Naczynie przeponowe możemy zamontować w kotłowni lub wydzielonym pomieszczeniu gospodarczym. Trzeba jedynie pamiętać, aby obok naczynia znajdowała się dostateczna ilość wolnej przestrzeni, która umożliwi nam wygodny dostęp do zaworów oraz tabliczki znamionowej. Podczas montażu warto pomyśleć o zastosowaniu dodatkowych złączy samoopróżniających. Dzięki temu okresowa konserwacja naczynia będzie w znacznym stopniu uproszczona.

Trzeba także pamiętać, że przed montażem naczynia należy ustawić odpowiednie ciśnienie wstępne. Jego wartość jest uzależniona od specyfiki konkretnego naczynia. Preferowane ciśnienie wstępne odczytamy na tabliczce znamionowej. W przypadku zbyt dużego ciśnienia wystarczy odkręcić zawór do nabijania i wypuścić odrobinę gazu. Jeśli jednak ciśnienie będzie zbyt niskie, musimy uzupełnić zbiornik mieszanką azotu.

Jak wybrać naczynie wzbiorcze otwarte?

Otwarte naczynie wzbiorcze przystosowane pod centralne ogrzewanie musi być dobrze dobrane do specyfiki całej instalacji. Zasady doboru jasno określa norma PN-B-02413:199. Najważniejszym kryterium doboru będzie pojemność użytkowa naczynia zbiorczego, które pomieści przyrost objętości wody. Pojemność użytkowa powinna zostać obliczona według uniwersalnego wzoru:

V_u = 1,1 · V · ρ₁ ·Δν

• V – pojemność instalacji ogrzewania we wszystkich źródłach (rury, grzejniki, ogrzewanie podłogowe).
• ρ_{1 -}  oznacza gęstość wody w instalacji (przy początkowej temperaturze napełniania).
• Δν – to zmiana objętości właściwej czynnika grzewczego. Obejmuje podgrzanie wody z temperatury początkowej do temperatury obliczeniowej.

Do konkretnego naczynia wzbiorczego trzeba także dobrać kolejne elementy systemu, którymi są:

• Rury zabezpieczające – rura bezpieczeństwa oraz rura wzbiorcza.
• Rura przelewowa.
• Rura odpowietrzająca.
• Rura sygnalizacyjna.

Gdzie montować otwarte naczynie wzbiorcze

Najważniejszą zasadą montażową jest to, aby naczynie wzbiorcze otwarte znajdowało się nad piecem, który zasila centralne ogrzewanie. Kocioł grzewczy i naczynie wzbiorcze zostaje połączone za pomocą pionowej rury wzbiorczej. Samo naczynie musi znajdować się na tyle wysoko, by stanowić najwyższy punkt całej instalacji. Zbyt niskie usytuowanie naczynia może spowodować wyciekanie wody, oraz powstawanie zapowietrzeń w pozostałych elementach instalacji. Optymalną wysokość umiejscowienia wzbiornika (H) określamy według dwóch schematów:

H> 0,7 Hp  - stosujemy go w instalacjach z pompami na powrocie. Hp oznacza wysokość podnoszenia. 

H> 0,3 m – stosujemy w instalacjach wyposażonych w pompy na zasilaniu.

Zarówno wybór jak i montaż najlepszego naczynia wzbiorczego nie jest zbyt prosty. Dlatego obliczenia warto powierzyć doświadczonej ekipie, która montuje centralne ogrzewanie. Dzięki temu uzyskamy dodatkową gwarancję, a nasza instalacja C.O. będzie optymalnie zabezpieczona.