Jak dobrać naczynie wzbiorcze do instalacji CWU i CO?

Drożejące koszty materiałów opałowych powodują, że trzeba się dokładnie zastanowić, jak i czym ogrzać swój dom. Systemy grzewcze to skomplikowane instalacje, w których wszystko musi ze sobą współpracować, by nie doszło do awarii. Jednym z elementów zabezpieczających pracę systemu są naczynia wzbiorcze. Czym one są? Jakie naczynia wzbiorcze wybrać do CO, a jakie do CWU? Dobór będzie łatwiejszy, jeśli dowiesz się, jakie są ich rodzaje i za co odpowiadają.

Czym jest naczynie wzbiorcze i jak działa?

W obawie przed wzrostem ciśnienia w instalacjach centralnego ogrzewania (CO), jak i w wielu przypadkach w instalacjach ciepłej wody użytkowej, zastosowanie znajdują elementy zabezpieczające w postaci naczyń wzbiorczych. Naczynia takie, określane również jako wyrównawcze czy przeponowe, pozwalają na zabezpieczenie całej instalacji, ponieważ przejmują nadmiar wody, która powstaje na wskutek jej podgrzania i nie dopuszczają do nadmiernego wzrostu ciśnienia w systemie.

Nowoczesne instalacje grzewcze właściwie zawsze wykorzystują zamknięte naczynia wzbiorcze. Budowa takich naczyń jest inna niż w przypadku elementów typu otwartego, ponieważ są one w stanie odciąć wodę w instalacji od kontaktu z powietrzem. Dzięki temu chronią całą instalację przed wieloma negatywnymi zjawiskami, takimi jak:

• korozja (rdzewienie),
• zapowietrzenie instalacji,
• ubytki wody powstające wskutek jej parowania.

Jaki bufor ciepła dobrać do naszego domu i na ile on wystarczy?

Naczynia wzbiorcze stosowane w instalacjach CO

Instalacja centralnego ogrzewania w domu może być tak naprawdę wyposażona w dwa rodzaje naczyń wzbiorczych. Wyróżnić można naczynia wzbiorcze do centralnego ogrzewania typu:

• zamkniętego – naczynia przeponowe,
• otwartego.

Sprawdź, jak dobrać naczynia wzbiorcze do centralnego ogrzewania. Oba typy mają nieco inną zasadę działania i stosowane są w innych przypadkach. Naczynia wzbiorcze zamknięte przeponowe można stosować właściwie we wszystkich układach grzewczych, prócz tych zasilanych kotłami na paliwa stałe i kominkami wyposażonymi w płaszcz wodny, które wykorzystują otwarte naczynia wzbiorcze.

Naczynie wzbiorcze przeponowe

Wszędzie tam, gdzie w systemie ogrzewania centralnego obieg chłodziwa regulowany jest poprzez działanie pompy, stosowane są naczynia wzbiorcze przeponowe. Mają one postać zamkniętego szczelnie pojemnika ze specjalną membraną, zrobioną z trwałej gumy technicznej.

Membrana odpowiada za podzielenie naczynia na dwie oddzielne komory, gdzie w górnej znajduje się gaz lub powietrze, dolna odpowiada zaś za gromadzenie nadmiaru chłodziwa. 

Bardzo ważne jest, jak funkcjonują naczynia zamknięte wzbiorcze. W momencie gdy temperatura w systemie CO wzrasta, zmniejsza się odpowiednio objętość komory wypełnionej gazem czy powietrzem. Wzrasta w niej ciśnienie i kompensuje zwiększone ciśnienie w układzie. Jeśli zachodzą odwrotne warunki, tj. temperatura płynu chłodzącego zaczyna spadać, kurczy się on i powietrze z komory naczynia wpycha go do układu grzewczego.

Naczynia przeponowe wzbiorcze można zainstalować w każdym punkcie instalacji grzewczej, w której zasilanie odbywa się z wykorzystaniem kotła gazowego lub olejowego. Co ciekawe, w kotłach wiszących są one fabrycznie wbudowane, natomiast w kotłach innego rodzaju trzeba je umieszczać samodzielnie przy tworzeniu całego systemu.

Naczynie wzbiorcze otwarte

Jeśli w swoim systemie grzewczym wykorzystujesz kocioł na paliwo stałe lub masz kominek z płaszczem wodnym, to przy wyborze naczynia wzbiorczego do CO wybierz to rodzaju otwartego. Działa ono w ten sposób, że pochłania nadmiar cieczy, co pozwala na utrzymanie stałego ciśnienia w całej instalacji. Nadmierny wzrost ciśnienia wody nie występuje, a naczynie wzbiorcze otwarte zapobiega zagotowaniu się wody.

Naczynia wzbiorcze otwarte montowane są w najwyższym punkcie obiegu wody, gdzie łączy się je bezpośrednio z kotłem grzewczym przy użyciu pionowej rury wznośnej. Co prawda podczas działania naczynia wzbiorczego otwartego na jego ściankach gromadzi się niejednokrotnie para wodna, ale specyfika montażu w najwyższym punkcie obiegu powoduje, że ulega ona skropleniu i spływa grawitacyjnie do kanalizacji specjalną rurą przelewową.

Zasobnik C.W.U – jaki wybrać zasobnik ciepłej wody użytkowej?

Rodzaje naczyń wzbiorczych dla instalacji CWU

W systemach CWU zbiornik naczynia wzbiorczego jest niezbędnym elementem, zapobiegającym pękaniu rur i kranów w momencie rozszerzania się objętości chłodziwa. Naczynie wzbiorcze zamknięte w instalacji ciepłej wody użytkowej nie dopuszcza do nadmiernego wzrostu objętości chłodziwa, kiedy pojawi się nadmiar energii cieplnej.

Przeponowe naczynia wzbiorcze najczęściej wykorzystywane są w systemach CWU, ale ważne jest, by wybrać taki model, który został przez producenta dopuszczony do kontaktu z wodą użytkową.

Jak właściwie ustalić krzywą grzewczą dla grzejników i ogrzewania podłogowego?

Właściwy dobór naczynia wzbiorczego

Zanim zaopatrzysz swój system grzewczy w naczynie wzbiorcze CWU, musisz wiedzieć, jakie ciśnienie występuje w układzie, jaka ma być właściwa objętość zbiornika i jego konstrukcja, a także typ oraz materiał, z jakiego wykonana jest membrana. Kupując odpowiednie naczynie wzbiorcze, zwróć uwagę na:

• rodzaj płynu wykorzystywanego w systemie grzewczym,
• objętość chłodziwa,
• wysokość minimalnego i maksymalnego ciśnienia.

Wybór naczynia wyrównawczego przeponowego powinien być dobrze przemyślany. Naczynie to powinno odpowiadać parametrom, jakimi cechuje się instalacja CO. Do podjęcia decyzji w kwestii zakupu naczynia wzbiorczego potrzebne jest wykonanie obliczeń matematycznych, które bazują na takich parametrach, jak:

• ciśnienie wstępne,
• przyrost objętości wody,
• gęstość wody w temperaturze spoczynkowej,
• całkowita objętość wody w instalacji centralnego ogrzewania.

To istotne, by wybrane przez Ciebie przeponowe naczynie wzbiorcze cechowało się pojemnością nie mniejszą niż 4 proc. objętości płynu, jaki krąży w układzie grzewczym.

Ciśnienie wstępne w lepszej jakości modelach naczyń wzbiorczych będzie wynosiło 1,5 bara, a maksymalne może dochodzić do 10 barów. W sprzedaży są też modele naczyń wzbiorczych wzmocnionych, w przypadku których ciśnienie wstępne osiąga nawet 4 bary, a maksymalne – do 16 barów.

Pojemność instalacji wodnej i pojemność całkowita wybieranego naczynia wzbiorczego brane są pod uwagę przy wyborze konkretnego modelu. Podczas szacowania pojemności instalacji wodnej bierze się pod uwagę objętość cieczy nagrzanej w celu wskazania optymalnego naczynia.

Objętość ciepłej wody możesz obliczyć, mnożąc objętość instalacji grzewczej podawanej w m³, przyrost objętości wody obliczany w dm³/kg oraz gęstość wody w temperaturze spoczynkowej (w kg/m³).

Wzór wygląda w następujący sposób:

Vu – V × ΔV × p

Przy czym:

• V – objętość instalacji grzewczej,
• ΔV – przyrost objętości wody,
• p – gęstość wody w temperaturze spoczynkowej.

Wyliczasz tak minimalną objętość wody użytkowej w naczyniu, ale lepiej zdecyduj się na naczynie rozszerzalne o nieco większych wartościach, by zapewnić sobie rezerwę wody.

Trzeba jeszcze obliczyć pojemność całkowitą naczynia według poniższego wzoru:

Vc= Vu * (p_max +1)/(p_max-p)

Przy czym:

• Vu – objętość użytkowa naczynia w dm³,
• p_max – maksymalne ciśnienie obliczeniowe w barach,
• p – ciśnienie wstępne w instalacji w barach.

Po wyliczeniu obu wartości uzyskujesz wskazówki co do minimalnej objętości użytkowej i rekomendowanej objętości całkowitej naczynia wzbiorczego.

Jak dobrać z kolei naczynie wzbiorcze otwarte? Schemat jego instalacji wskazuje, że najważniejszym kryterium doboru jest jego pojemność użytkowa. Powinna ona być wystarczająco duża, by pomieścić przyrost objętości wody. Pojemność użytkową otwartego naczynia wzbiorczego obliczyć możesz na podstawie wzoru:

Vu = 1,1 × V × p₁ × ΔV

Przy czym:

• V – pojemność instalacji ogrzewania we wszystkich źródłach, w tym grzejnikach konwencjonalnych, ogrzewaniu podłogowym itp.;
• p₁ – gęstość wody w instalacji przy początkowej temperaturze napełniania;
• ΔV – zmiana objętości właściwej czynnika grzewczego – obejmuje podgrzanie wody z temperatury początkowej do osiągnięcia temperatury obliczeniowej.

Na wybór naczynia wzbiorczego otwartego wpływ ma to, jakie rury zabezpieczające, przelewowe, odpowietrzające oraz sygnalizacyjne są zainstalowane w całym systemie.

Jak i gdzie zamontować naczynie przelewowe w poszczególnych przypadkach?

Gdzie zamontować taki element zabezpieczający? Można to zrobić w kotłowni czy w wydzielonym do tego celu pomieszczeniu gospodarczym. Zawsze musisz pamiętać jednak, że naczynie wzbiorcze powinno mieć w swoim bezpośrednim sąsiedztwie dostatecznie dużo wolnej przestrzeni, która zapewni dostęp do zaworów czy tabliczki znamionowej.

Możesz ponadto zamontować dodatkowe złącza samoopróżniające się do naczynia wzbiorczego przeponowego. Ich montaż uprości bieżącą konserwację naczynia.

A gdzie zamontować naczynie wzbiorcze CWU? W instalacjach pozwalających na przygotowywanie ciepłej wody użytkowej również znajdują zastosowanie naczynia wzbiorcze przeponowe. Montaż tych elementów ma te same cele co w instalacjach centralnego ogrzewania, ponieważ podgrzewania woda również może mieć zbyt wysokie ciśnienie, które mogłoby zaszkodzić rurom czy kranom.

Zanim przystąpisz do montażu naczynia wzbiorczego, ustaw odpowiednie ciśnienie wstępne, które powinno znaleźć się na tabliczce znamionowej urządzenia. Jeśli wartość będzie zbyt duża, to w celu jej zmniejszenia odkręć zawór do nabijania i wypuść nieco gazu. W odwrotnym przypadku, tj. jeśli ciśnienie jest zbyt niskie, uzupełnij zbiornik mieszanką azotu.

Naczynia wzbiorcze otwarte powinny być montowane nad piecem do zasilania CO. Kocioł grzewczy i naczynie wzbiorcze otwarte powinny być połączone ze sobą pionową rurą wzbiorczą, a naczynie musi znajdować się w najwyższym punkcie instalacji.

Jak właściwie ustawić piec gazowy kondensacyjny?

Pytania i odpowiedzi dotyczące naczyń wzbiorczych

Wykorzystanie naczyń wzbiorczych pozwala na zabezpieczenie systemu centralnego ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Masz pytania dotyczące instalacji naczynia wzbiorczego? Dobór naczynia sprawił Ci problem? Skorzystaj z naszej sekcji Q&A.

Jak rozpoznać, że naczynie wzbiorcze jest uszkodzone?

Jak rozpoznać, że masz uszkodzone naczynie wzbiorcze? Objawy tego stanu są łatwe do zauważenia, bo wówczas występuje nagły, nadmierny wzrost ciśnienia na kotle. Podczas przygotowywania ciepłej wody użytkowej rośnie ciśnienie, co jest jednoznacznym sygnałem, że naczynie wzbiorcze mogło ulec awarii.

Naczynie wzbiorcze montuje się na zasilaniu czy powrocie?

Naczynie wzbiorcze połączone z piecem grzewczym przy użyciu pionowej rury wzbiorczej ma znajdować się w najwyższym punkcie całej instalacji. Czy naczynie wzbiorcze powinno się instalować na zasilaniu czy powrocie? To zależy – jeśli masz instalację z pompami na powrocie, instalujesz naczynie wzbiorcze na wysokości podnoszenia. W przeciwnym wypadku stosujesz naczynie wzbiorcze na zasilaniu w instalacjach wyposażonych w pompy właśnie w tym miejscu.

Jak zabezpieczyć naczynie wzbiorcze przed zamarznięciem?

Urządzenia zabezpieczające działanie instalacji ogrzewania centralnego i ciepłej wody użytkowej spełniają bardzo ważną funkcję i je same także należy chronić, m.in. przed szkodliwym wpływem zbyt niskich temperatur. Jak zabezpieczyć naczynie wzbiorcze przed zamarznięciem?

Powinno ono być w pierwszej kolejności umieszczone w pomieszczeniu, gdzie temperatura powietrza zawsze jest wyższa niż 0 stopni Celsjusza. Jeśli jednak nie jest to możliwe, to naczynie wzbiorcze powinno mieć zapewniony przepływ wody rurami cyrkulacyjnymi od każdej z rur bezpieczeństwa.