Jeśli mamy kłopoty z grawitacyjnym systemem grzewczym, warto zastanowić się nad przerobieniem go na pompowy, tak jak to zrobił jeden z naszych Czytelników.
W opisywanym domu instalacja centralnego ogrzewania wykonana została jako „grawitacyjna systemu otwartego”, to znaczy z naturalnym obiegiem wody, połączona z atmosferą przez otwarte naczynie wzbiorcze. Przepływ wody w tego typu instalacjach wywołany jest różnicą gęstości wody gorącej wychodzącej z kotła i wody schłodzonej powracającej z grzejników.
Właściciel domu, zlecając wykonanie takiej instalacji przed sześciu laty, kierował się powszechną wówczas obawą przed okresowymi przerwami w dostawie prądu, co w praktyce stwarzało ryzyko w wypadku stosowania pompy obiegowej. Drugim argumentem przemawiającym wtedy za instalacją grawitacyjną był brak nowoczesnych małych pomp obiegowych do centralnego ogrzewania, tak dzisiaj szeroko oferowanych i stosowanych.
Mieszkańcy domu mieli problemy eksploatacyjne z ogrzewaniem polegające na:
- trudnej i uciążliwej regulacji przepływu przez poszczególne grzejniki,
- konieczności zawyżania temperatury wody w piecu gazowym centralnego ogrzewania w celu wywołania „krążenia” w instalacji,
- ubytkach wody w instalacji na skutek parowania wody o wysokiej temperaturze przez otwarte naczynie wzbiorcze.
Dodatkowo właściciel, chcąc obniżyć rachunki za ogrzewanie, zdecydował się na zakup termostatycznych zaworów grzejnikowych, których zastosowanie w tej instalacji wymagało większego ciśnienia dyspozycyjnego, czyli w praktyce – instalacji pompowej.
Wiadomo było, że modernizacja instalacji będzie kłopotliwa ze względu na trudności montażowe, bowiem pomieszczenie kotłowni jest bardzo małe, a krótkie odcinki rur łączących instalację z gazowym piecem c.o. nie pozwalały na montaż pompy na przewodzie powrotnym. Dlatego też zdecydowano się na jej montaż na przewodzie zasilającym na tzw. „obejściu”, to znaczy z możliwością przełączenia instalacji z pompowej na grawitacyjną w wypadku ewentualnej awarii prądu (co jest już rzadkością w okolicy, gdzie stoi opisywany dom).
Instalacja pompowa umożliwia:
- stosowanie automatycznych regulatorów temperatury i termostatów grzejnikowych, co może obniżyć koszty eksploatacji nawet o 20%,
- stosowanie znacznie mniejszych przekrojów rur centralnego ogrzewania, co w efekcie zmniejsza koszty inwestycyjne i straty ciepła przez rury,
- obniżenie temperatury wody w kotle c.o. stosownie do aktualnego zapotrzebowania ciepła, co poprawia efektywność spalania (zmniejsza zużycie paliwa) i polepsza komfort cieplny w pomieszczeniach (niższa temperatura grzejników),
- stosowanie okresowych wyłączeń instalacji oraz obniżanie temperatury (np. w nocy) dzięki szybkiemu nagrzewaniu się instalacji, co daje dodatkowe oszczędności w zużyciu energii cieplnej,
bezproblemowe wykonanie i eksploatację instalacji c.o. – ze względu na wyższe ciśnienie dyspozycyjne w instalacji nie ma praktycznych ograniczeń w usytuowaniu grzejników.
Montaż pompy na przewodzie zasilającym wiązał się z hermetyzacją instalacji c.o., to znaczy odcięciem naczynia wzbiorczego i zastosowaniem przeponowego naczynia rozszerzalnego. Taka instalacja nazywana jest też zamkniętą lub ciśnieniową i jest bardzo korzystna ze względu na brak kontaktu wody z powietrzem atmosferycznym.
Naczynie ciśnieniowe zamontowano na przewodzie powrotnym instalacji c.o. obok kotła gazowego. Ma ono „przenieść” zwiększoną objętość wody w instalacji podczas jej nagrzewania. Przyjmuje się, że woda w czasie nagrzewania zwiększa swoją objętość do 4% w stosunku do całkowitej objętości w instalacji (tzw. „zładu”).
W zestawie dwubiegowej pompki c.o. zamontowano kulowy zawór odcinający, przełączający instalację c.o. z obiegu grawitacyjnego na pompowy oraz zawory odcinające pompę. Dodatkowo zamontowano zawór bezpieczeństwa, który zabezpiecza instalację c.o. przed wzrostem ciśnienia ponad ciśnienie nominalne „najsłabszego” elementu instalacji. W tej instalacji jest nim piec gazowy, którego maksymalne ciśnienie pracy wynosi 0,3 MPa (3 bary). Zawór bezpieczeństwa nastawiono więc na wartość 0,25 MPa (2,5 bara), aby nie dopuścić do zniszczenia kotła. Manometr na przewodzie zasilającym spełnia rolę sygnalizatora spadku ciśnienia w instalacji (konieczność uzupełnienia wody). Stare naczynie wzbiorcze zostało wyposażone w odpowietrznik automatyczny i służyć będzie jako zbiornik odpowietrzający oraz zbiornik wody uzupełniającej.
Do pieca c.o. doprowadzono przewód wodociągowy zimnej wody do napełniania i uzupełniania wody w instalacji, wyposażony w kulowy zawór odcinający i zawór zwrotny. Na uwagę zasługuje fakt, że przewód ten jest wykonany z rury stalowej ocynkowanej, podczas gdy dalsza część instalacji zimnej wody wykonana jest z rur miedzianych. Ze względu na korozję elektrochemiczną stali byłoby poważnym błędem, gdyby instalacja c.o. miała kontakt z wodą pochodzącą z miedzianego rurociągu.
W kotłowni monterzy zaizolowali również dwuipółmetrowy odcinek pionu zasilającego, co według —właścicielowi wydatków związanych ze stratą ciepła przez ten pion rzędu 38 zł rocznie. Przy koszcie izolacji rzędu 15 zł oznacza to dwuipółkrotny zwrot tak prostej inwestycji po roku eksploatacji.
Stare ręczne zawory grzejnikowe wymieniono na termostaty, które umożliwiają indywidualną regulację temperatury pomieszczeń uwzględniając wszelkie dodatkowe źródła ciepła (nasłonecznienie, kominek, urządzenia elektryczne itp.), zmniejszające odpowiednio przepływ wody przez grzejnik.
Należy:
- instalację c.o. należy napełniać powoli (1 kondygnację budynku około 2 godzin); tempo napełniania powinno być dostosowane do przepustowości powietrza przez odpowietrzniki;
- instalację należy opróżniać i napełniać wodą jak najrzadziej;
- wszelkie przeróbki powinny być planowane jednocześnie;
- w wypadku konieczności uzupełniania wody w instalacji należy robić to przy wyłączonej pompie obiegowej i po uzupełnieniu odpowietrzyć instalację.
Ponieważ instalacja może również pracować jako grawitacyjna, zastosowano termostaty o zwiększonej przepustowości – tzw. model dla instalacji grawitacyjnych.
Po dokonaniu wszystkich opisanych przeróbek (trwało to 5 godzin), pozostało tylko napełnić instalację wodą i uruchomić system.
Napełnienie instalacji c.o. to „czuły punkt programu”. Zbyt szybkie napełnianie instalacji wyposażonej w elementy o dużych oporach dławienia (np. termostatyczne zawory grzejnikowe) i odpowietrzanej przez automatyczne odpowietrzniki, może spowodować pozostanie w niej powietrza i w efekcie problemy eksploatacyjne – tzw. „zapowietrzenie grzejników”.
Zasady napełniania instalacji c.o.
Kolejność czynności:
- Ustawić wszystkie elementy dławiące przepływ wody (np. zawory odcinające, regulacyjne, termostatyczne) w położeniu „maksymalnie otwarte” .
- Odkręcić zawory odpowietrzające i odpowietrzniki ręczne. Odpowietrzniki automatyczne można wykręcić na czas napełniania instalacji.
- Napełnić instalację w jej najniższym punkcie (przy piecu c.o.).
- Po całkowitym napełnieniu układu odpowietrzyć instalację i grzejniki.
- Uruchomić kocioł nastawiając właściwą temperaturę wody.
- Po nagrzaniu się instalacji ponownie ją odpowietrzyć.
- Uruchomić pompę obiegową.
- Wyregulować przepływ przez grzejniki ustawiając temperaturę na termostatach grzejnikowych.
- Sprawdzić szczelność instalacji.