Jako osoba zawodowo zajmująca się pompami chciałbym zwrócić uwagę na problem często występujący w instalacjach grzewczych, który istotnie wpływa na pracę całego systemu. Obniża on komfort cieplny, a w dalszej perspektywie wpływa również na ekonomię użytkowania instalacji.

Polska norma PN-EN 12828 przedstawia wytyczne projektowania wodnych instalacji centralnego ogrzewania w budynkach, w których czynnikiem ciepła jest woda. Kryteria projektowania odnoszą się do wodnych instalacji centralnego ogrzewania w budynkach z maksymalną temperaturą eksploatacyjną nieprzekraczającą 105ºC. W przypadku domów jednorodzinnych są to tylko wytyczne branżowe, niemniej jednak, jeżeli znajdują one swoje zastosowanie w dużych obiektach, w których obciążenie jest znacznie większe niż w domu jednorodzinnym, warto dokument ten zastosować jako mapę.

Pompa w instalacji grzewczej – regulacja i utrzymanie ciśnienia

Problem, który rozwinę za chwilę, opisany jest również w wymienionej normie PN-EN 12828, która zwraca uwagę, aby instalacja grzewcza wyposażona była w urządzenia do regulacji i utrzymywania odpowiedniego ciśnienia, w celu zapewnienia w niej minimalnego ciśnienia roboczego. Spełnienie tego warunku, przy zachowaniu dobrej praktyki inżynierskiej podczas montażu i pierwszego uruchomienia, w znaczący sposób pozwoli zmniejszyć negatywne skutki pracy instalacji w warunkach, w których wartość minimalnego ciśnienia roboczego nie jest zachowana.

Wilo promocja jesienna

Zakamienienie w instalacji c.o.

Pytanie, co złego może się wydarzyć, jeżeli niezastosowane zostaną systemy stabilizacji oraz inne środki bezpieczeństwa, na które zwrócę uwagę w dalszej części? Pytanie pozwolę sobie zastąpić radą, która przyszła mi do głowy podczas wyjścia z dzieckiem na seans do planetarium pt. „Skąd się wzięły dinozaury”. Tak więc moja rada brzmi: „Nie pozwól zmienić swojej instalacji w skamielinę”. Co wspólnego mają wodne instalacje grzewcze ze szczątkami zwierząt i roślin sprzed milionów lat? Jak się okazuje – sporo!

O skamieniałościach uczyliśmy się już w podstawówce, a słowo „dinozaury” budzi entuzjazm u niemal każdego dziecka. To, czym jest skamielina, wiemy doskonale, jak jednak doszło do ich powstania? Jak to się stało, że przez setki tysięcy lat kość triceratopsa nie uległa zwapnieniu i nie zamieniła się w pył? Skamieliny powstają w wyniku fosolizacji (kamienienia), która polega na zastąpieniu tkanek miękkich lub twardych szkieletów organizmów żywych przez minerały skalne, np. krzemionkę, węglan wapnia, węgiel.

Skutki zakamienienia

Powyższe jest zaczątkiem dość uciążliwego problemu, jaki doskwiera wielu użytkownikom grzewczych instalacji, w których nośnikiem ciepła jest woda. Proces kamienienia instalacji w wyniku podgrzewu wody na pewno nie jest nikomu obcy. Jego efekty widzimy w łazienkach, na bateriach, słuchawkach natrysków czy w czajniku. To właśnie czajnik najlepiej przedstawia wpływ osadzania się kamienia na efektywność podgrzania wody, czyli na wzrost czasu potrzebnego na nagrzanie tej samej ilości wody, a także na stratę energii oraz ostatecznie – uszkodzenie powłoki czajnika związane z nierównomiernym rozkładem ciepła, a przede wszystkim przegrzewem.

Pompa_w instalacji_grzewczej
Zakamieniona pompa w instalacji grzewczej

Dokładnie te same negatywne zjawiska możemy zaobserwować w instalacjach centralnego ogrzewania. Woda jest bardzo dobrym i tanim nośnikiem ciepła. Im czystsza jest woda, tym bardziej efektywne są możliwości transferu energii. Zanieczyszczenia mineralne obecne w wodzie mogą odkładać się na wewnętrznej powierzchni wymienników ciepła, wpływając na efektywność oraz żywotność kotłów. Zaklejone wymienniki czy wężownice charakteryzują się mniejszymi współczynnikami przenikania ciepła, a tym samym – obniżeniem sprawności pracy całej instalacji. Odkładający się kamień na przewodach, w których występują mniejsze prędkości przepływu, powoduje wzrostu oporów, wzrost zapotrzebowania na energię napędu pompy oraz lokalne przegrzewy i braki przepływu.

Pompa_w instalacji_grzewczej_Tywonek241-2
Skutki zakamienienia i korozji pompy w instalacji grzewczej

Winowajcy – tlen i korozja

Podobnie jak w przypadku kości dinozaurów, wewnętrzna powłoka instalacji zaczyna być wypłukiwana i zastępowana przez minerały. Proces ten nazywamy zazwyczaj korozją.

Jednym z głównym czynników mających wpływ na przebieg i intensywność korozji jest zawartość tlenu w wodzie. Im większa zawartość tlenu w wodzie, tym prawdopodobieństwo wystąpienia szkód jest większe. Dlatego należy zapobiegać przenikaniu tlenu do instalacji, ale również dbać o utrzymywanie odpowiednio stałego ciśnienia roboczego. Tlen może przedostawać się do instalacji:

  • jeżeli w jej częściach pojawia się podciśnienie (np. we wlocie do pompy lub przed odpowietrznikami);
  • podczas napełniania i uzupełniania instalacji;
  • przez dyfuzję gazów w elementach instalacji, tj. uszczelkach, przewodach rurowych z tworzywa sztucznego, przeponach.

Walka z tlenem

Zastosowanie środków zaradczych (w tym odpowiednia konserwacja, montaż oraz zastosowanie systemów stabilizacji ciśnienia) powoli wyeliminować prawdopodobieństwo wystąpienia szkód w instalacjach grzewczych i chłodniczych.

Dążąc do zwiększenia efektywności wydajności systemu, należy wziąć pod uwagę konieczność stałego oczyszczania i utrzymywania systemu w dobrej kondycji.

W Polsce brakuje obecnie odpowiednich przepisów dotyczących jakości wody w instalacjach grzewczych, co nie znaczy, że brakuje publikacji o tej tematyce. Organizacja PORT PC w zeszłym roku wprowadziła wytyczne branżowe bazujące na niemieckiej normie VDI 2035. Jest to materiał wyjściowy dla projektowania, wykonywania oraz eksploatacji instalacji grzewczych, w których nośnikiem jest ciepła woda. Prawdopodobieństwo wystąpienia szkód w instalacjach wodnych spowodowanych korozją jest małe, jeśli:

  • proces projektowania i rozruchu instalacji przebiega prawidłowo;
  • instalacja jest technicznie chroniona przed korozją (system zamknięty);
  • zastosowano system stabilizacji ciśnienia;
  • zachowano odpowiednie parametry wody grzewczej,
  • wykonywane są regularne procesy remontowe i konserwacyjne.

Problematyka ta dotyczy nowo projektowanych, niskotemperaturowych instalacji ogrzewczych, w których efektywność procesu wytwarzania i przekazywania ciepła jest niezwykle ważnym aspektem ekonomiczności zastosowania danej technologii (np. pomp ciepła czy kotłów kondensacyjnych). Nieobca jest też w systemach wyposażonych w bardziej konwencjonalne źródła ciepła, jak kotły na paliwo stałe, które w dalszym ciągu stanowią większość z niemal 6 mln domów jednorodzinnych w Polsce.

Układ stabilizacji ciśnienia

Konieczność wymiany wymienników, niedogrzewanie, blokowanie pracy pomp obiegowych i liczne awarie przekładające się na wzrost kosztów eksploatacyjnych, a przede wszystkim na poziom zadowolenia użytkownika instalacji, to skutki niewłaściwego postępowania z instalacją (często już od etapu jej wykonania, np. bez projektu, badania składu wody). Możemy temu zaradzić poprzez zastosowanie środków zaradczych.

Skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie układów stabilizacji ciśnienia w formie automatów, które w trybie stałym uzupełniają spadki ciśnienia oraz kompensują jego wzrost spowodowany podgrzewem wody. Utrzymywanie stałego nadciśnienia w instalacji po jej pierwszym efektywnym odpowietrzeniu pozwoli wyeliminować wnikanie powietrza do wnętrza instalacji przez na przykład najwyższe usytuowane zawory odpowietrzające lub te, które znajdują się na stronie ssawnej pompy. Ciśnienie powinno być monitorowane w trybie stałym, tak aby nie dopuścić do pojawienia się mniejszej nadwyżki niż 0,3 bara na najwyższym elemencie instalacji.

Pompa_w instalacji_grzewczej_Tywonek241-4
Układ stabilizacji ciśnienia

Drugim elementem bezpieczeństwa, który powinien znajdować się na każdej instalacji w domu, jest separator osadu z funkcją odpowietrzania. Coraz więcej firm wprowadza tego typu urządzenia do swojej oferty, dzięki czemu użytkownik ma możliwość wyboru produktu w atrakcyjnej cenie. Rozwiązanie takie jest bardziej skuteczne od klasycznych filtrów sitkowych.

separator osadu z funkcją odpowietrzania
separator osadu z funkcją odpowietrzania

Sprawność i efektywność pracy instalacji nie jest rzeczą stałą i zmienia się w czasie. To jednak od nas samych zależeć będzie, czy i jak szybko instalacja grzewcza zamieni się w skamielinę, bądź zachowa swoje parametry przez wiele następnych lat.

Bartosz Tywonek

Prenumerata Magazynu Instalatora

Jedna myśl na temat “Pompa w instalacji grzewczej – kamień i korozja

  • 28 września 2018 o 07:24
    Permalink

    nieporuszony został artykuły temat stosowania inhibitorów korozji w układach centralnego ogrzewania a jest to też chyba Jedna z metod zapobiegania zabijaniu odkładania się kamienia w instalacji oraz korozji poprzez wiązanie tlenu przez inhibitor

    Odpowiedz

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