Sprzęgło hydrauliczne. Sterowanie przepływami

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa

Pierwotnie sprzęgło hydrauliczne stosowane było w instalacjach grzewczych celem zapewnienia ochrony kotła lub kotłów w układzie kaskadowym przed tzw. zimnym powrotem. Niezależnie od aktualnego zapotrzebowania instalacji grzewczej zapewniało ono przepływ wody grzewczej przez kocioł lub kotły w układzie kaskadowym (schemat 1).
Takie schematy stosuje się zazwyczaj w dwóch przypadkach. W przypadku tradycyjnych kotłów stalowych, jeżeli mamy do czynienia z instalacją, dla której nie ma możliwości określenia warunków hydraulicznych pracy obiegów grzewczych lub nie można wywierać wpływu na obiegi grzewcze rozdzielacz obiegów grzewczych powinien być oddalony od kotła ponad 20 m.

Do takich instalacji należą w większości instalacje modernizowane o dużej pojemności wodnej (Vkotła < 10% Vinstalacji).
Należy przy tym pamiętać, aby każda pompa kotłowa została dobrana na 110% wymaganego przepływu wody przez kocioł. Tym samym zapewniony jest pierwszy stopień ochrony kotła przed tzw. zimnym powrotem, a realizowane jest to poprzez zawrócenie na sprzęgle hydraulicznym minimum 10% strumienia z zasilania bezpośrednio na powrót. Drugim przypadkiem stosowania schematów ze sprzęgłem hydraulicznym są instalacje oparte o kotły żeliwne, dla których z reguły producent określa wymagany minimalny przepływ na poziomie około 30%. W przeciwieństwie do kotłów stalowych te są bardziej wrażliwe na duże różnice temperatur, posiadają też mniejszą pojemność wodną i tym samym mniejszą bezwładność.

Moc średnia i mniejsza
W instalacjach z kotłami średniej mocy sprzęgło hydrauliczne stosowane jest w ostateczności – albo w przypadku modernizacji starej instalacji (o ile modernizujemy tylko źródło ciepła), albo gdy stosowane są kotły żeliwne. Sprzęgło hydrauliczne wymaga bowiem stosowania dla każdego z kotłów osobnej pompy obiegowej, co nie pozostaje bez wpływu na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Bardzo dobrym rozwiązaniem na wszelkie instalacje modernizowane są kotły kondensacyjne stojące o dużej pojemności wodnej wykonane ze stali kwasoodpornej. Kotły kondensacyjne wykonane ze stopów aluminium nie eliminują konieczności stosowania sprzęgła.

Sprzęgło hydrauliczne to także instalacje z kotłami mniejszej mocy, o ile w ogóle można tak napisać o kotłach wiszących.

Obecnie na rynku można przecież znaleźć kotły wiszące o mocy do 150 kW! W odróżnieniu od kotła stojącego modele naścienne mają wielokrotnie mniejszą pojemność wodną i tym samym stosunkowo małą bezwładność.

Z uwagi też na specyficznie wykonany wymiennik spaliny/woda wymagane jest stosowanie pomp kotłowych, co w konsekwencji dla instalacji wielokotłowych wymaga zastosowania sprzęgła hydraulicznego dla odseparowania hydraulicznego obiegów grzewczych od obiegów każdego kotła (schemat 2).

sprzęgło hydrauliczne

Poprawa kondensacji?
Często pojawia się pytanie, czy sprzęgło poprawia, czy pogarsza efekt kondensacji w kotłach kondensacyjnych. Otóż o ile przepływ po stronie wtórnej (instalacji grzewczej) jest większy od tego po stronie kotłowej, to powstająca po stronie kotłowej większa różnica temperatur (zasilanie/powrót) powoduje zwiększenie efektu kondensacji. Automatyka kaskadowa dba jednak odpowiednio o efekt kondensacji, zmuszając do pracy możliwie największą ilość kotłów na możliwie najniższej mocy.

Instalacje jednokotłowe
W przypadku instalacji jednokotłowych małej mocy, np. w domkach jednorodzinnych, sprzęgło stosuje się dla rozległych instalacji ogrzewania podłogowego. Każdy kocioł wiszący domkowy posiada zabudowaną pompę obiegową o określonym przez producenta przepływie maksymalnym – np. dla kotła o mocy około 26 kW przepływ maksymalny wynosi około 1400 litrów/h. Jeżeli instalacja wymaga większego przepływu, a najczęściej tak jest w przypadku ogrzewania płaszczyznowego, wówczas konieczne staje się zastosowanie sprzęgła hydraulicznego.
Dla przykładu instalacja ogrzewania podłogowego o planowanej mocy 12 kW wymaga około 1470 litrów/h (dla ∆T = 7 K). To jest więcej niż kocioł o mocy 26 kW jest w stanie zapewnić.
Po montażu w takiej instalacji sprzęgła hydraulicznego pompa obiegowa po stronie kotłowej pracuje z wydajnością określoną przez producenta, a po stronie wtórnej (instalacji grzewczej) – z przepływem określonym przez projektanta ogrzewania podłogowego.

Sprzęgło hydrauliczne pozwala też na swobodę w sterowaniu przepływami w obiegach grzewczych – pompy obiegowe i kotłowa nie wpływają na siebie wzajemnie.

Dawid Pantera

Schemat 1. Instalacja wielokotłowa kotłów niskotemperaturowych stalowych lub żeliwnych ze sprzęgłem hydraulicznym jako pierwszym stopniem ochrony przed zimnym powrotem.

Schemat 2. Instalacja wielokotłowa oparta o kotły wiszące kondensacyjne oddzielone od instalacji grzewczej sprzęgłem hydraulicznym.

 

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij