Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ... · − scharakteryzować ogrzewanie wodne...

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ

Wojciech Grzegorczyk Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej311[39].Z2.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1

Recenzenci: mgr inż . Katarzyna Majewska-Mrówczyńska mgr inż. Marzena Więcek Opracowanie redakcyjne: inż. Wojciech Grzegorczyk Konsultacja: mgr inż. Jolanta Skoczylas

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[39].Z2.03 „Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej,” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik urządzeń sanitarnych. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007


SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 4 2. Wymagania wstępne 6 3. Cele kształcenia 7 4. Materiał nauczania 9

4.1. Wymiana ciepła 9 4.1.1. Materiał nauczania 9 4.1.2. Pytania sprawdzające 11 4.1.3. Ćwiczenia 11 4.1.4. Sprawdzian postępów 12

4.2. Kotły i kotłownie na paliwo stałe 13 4.2.1. Materiał nauczania 13 4.2.2. Pytania sprawdzające 17 4.2.3. Ćwiczenia 17 4.2.4. Sprawdzian postępów 19

4.3. Kotły i kotłownie na paliwa gazowe i olejowe 20 4.3.1. Materiał nauczania 20 4.3.2. Pytania sprawdzające 27 4.3.3. Ćwiczenia 27 4.3.4. Sprawdzian postępów 29

4.4. Armatura instalacji 30 4.4.1. Materiał nauczania 30 4.4.2. Pytania sprawdzające 38 4.4.3. Ćwiczenia 39 4.4.4. Sprawdzian postępów 40

4.5. Grzejniki centralnego ogrzewania 41 4.5.1. Materiał nauczania 41 4.5.2. Pytania sprawdzające 44 4.5.3. Ćwiczenia 44 4.5.4. Sprawdzian postępów 46

4.6. Ogrzewanie grawitacyjne 47 4.6.1. Materiał nauczania 47 4.6.2. Pytania sprawdzające 49 4.6.3. Ćwiczenia 49 4.6.4. Sprawdzian postępów 50

4.7. Ogrzewanie pompowe 51 4.7.1. Materiał nauczania 51 4.7.2. Pytania sprawdzające 58 4.7.3. Ćwiczenia 59 4.7.4. Sprawdzian postępów 61

4.8. Uszkodzenia i nieprawidłowości w funkcjonowaniu instalacji centralnego ogrzewania

62

4.8.1. Materiał nauczania 62 4.8.2. Pytania sprawdzające 67 4.8.3. Ćwiczenia 67 4.8.4. Sprawdzian postępów

68


4.9. Instalacje ciepłej wody użytkowej 69 4.9.1. Materiał nauczania 69 4.9.2. Pytania sprawdzające 76 4.9.3. Ćwiczenia 77 4.9.4. Sprawdzian postępów 78

5. Sprawdzian osiągnięć 79 6. Literatura 84


1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o zasadach wykonywania instalacji centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej, ich eksploatacji i odbiorze.

W poradniku zamieszczono: − wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej, − cele kształcenia tej jednostki modułowej, − materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do

wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczeń. Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś materiał albo nie,

− sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki. Zamieszczona została także karta odpowiedzi,

− wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości dotyczących tej jednostki modułowej, która umożliwia Ci pogłębienie nabytych umiejętności.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność. Jednostka modułowa: „Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej”, której treści teraz poznasz, jest jednym z modułów koniecznych do zapoznania się z procesem montażu, eksploatacji i odbioru instalacji grzewczych. Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.


Schemat układu jednostek modułowych

311[39].Z2.01 Stosowanie

technik instalacyjnych

311[39].Z2 Instalacje sanitarne

311[39].Z2.03 Wykonywanie

i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania

oraz ciepłej wody użytkowej


i eksploatacja instalacji wentylacyjnych

i klimatyzacyjnych


i eksploatacja instalacji wodociągowych i kanalizacyjnych

311[39].Z2.04 Wykonywanie i eksploatacja

instalacji gazowych


2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: – rozpoznawać rodzaje instalacji sanitarnych, – wykonywać prace przygotowawczo – zakończeniowe przy montażu instalacji

sanitarnych, – rozróżniać łączniki do połączeń rozłącznych i nierozłącznych stosowane w instalacjach

zestali, miedzi i tworzyw sztucznych, – oceniać stan techniczny rur i łączników stalowych, miedzianych i tworzywowych do

montażu, – wykonywać połączenia rozłączne rur instalacyjnych stalowych, miedzianych

i tworzywowych, – wykonywać podstawowe operacje obróbki materiałów stalowych, miedzianych

i tworzywowych stosowanych w instalacjach sanitarnych, – mocować elementy instalacji w budynku, – stosować różne techniki instalacyjne, – stosować terminologię budowlaną, – przestrzegać zasad bezpiecznej pracy, przewidywać i zapobiegać zagrożeniom, – stosować procedury udzielania pierwszej pomocy osobom poszkodowanym, – odczytywać i interpretować rysunki budowlane, – posługiwać się dokumentacją budowlaną, – wykonywać przedmiary i obmiary robót, – wykonywać pomiary i rysunki inwentaryzacyjne, – organizować stanowiska składowania i magazynowania, – korzystać z różnych źródeł informacji.


3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − posłużyć się podstawowymi pojęciami z zakresu techniki cieplnej, − scharakteryzować sposoby przekazywania ciepła, − wyjaśnić zjawisko przenikania ciepła przez przegrody budowlane, − określić wymagania dotyczące ochrony cieplnej budynków, − wyjaśnić pojęcie komfortu cieplnego, − scharakteryzować metody wytwarzania ciepła, − rozróżnić rodzaje paliw oraz określić ich wielkości charakterystyczne, − scharakteryzować procesy zachodzące podczas spalania paliw, − sklasyfikować źródła ciepła, − określić cel i zadania centralnego ogrzewania, − sklasyfikować instalacje centralnego ogrzewania według określonych kryteriów, − dobrać źródła ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania, − scharakteryzować elementy instalacji centralnego ogrzewania, − rozróżnić rodzaje kotłów centralnego ogrzewania, − rozróżnić części składowe i elementy kotła, − określić wielkości charakteryzujące kotły, − określić wymagania dotyczące pomieszczeń przeznaczonych na kotłownie, − wyjaśnić zasady składowania i magazynowania paliw stałych, ciekłych i gazowych oraz

ubocznych produktów spalania, − dobrać materiały stosowane do budowy instalacji centralnego ogrzewania, − scharakteryzować rodzaje uzbrojenia i zabezpieczenia instalacji centralnego ogrzewania

i określić ich funkcje, − wyjaśnić pojęcie kompensacji wydłużeń przewodów, − rozróżnić rodzaje kompensatorów, − dobrać materiały stosowane do izolacji cieplnej przewodów, − sklasyfikować grzejniki ze względu na sposób oddawania ciepła, materiał i sposób

wykonania, − określić czynniki wpływające na dobór grzejników, − dobrać grzejniki dla potrzeb instalacji centralnego ogrzewania zgodnie z dokumentacją, − wyjaśnić zasadę działania ogrzewania wodnego grawitacyjnego, − scharakteryzować ogrzewanie wodne grawitacyjne z rozdziałem górnym i dolnym, − określić warunki wykonania instalacji centralnego ogrzewania grawitacyjnego, − rozróżnić rodzaje instalacji centralnego ogrzewania z wymuszonym obiegiem wody oraz

wyjaśnić zasadę ich działania, − określić warunki wykonania pompowej instalacji centralnego ogrzewania, − dokonać regulacji pompowej instalacji centralnego ogrzewania, − dobrać i zamontować aparaturę kontrolną pomiarową, − rozróżnić rodzaje pomp stosowanych w instalacji centralnego ogrzewania oraz określić

zasady ich montażu, − dobrać zabezpieczenie instalacji centralnego ogrzewania systemu otwartego

i zamkniętego, − dobrać sposób odpowietrzenia instalacji centralnego ogrzewania, − posłużyć się dokumentacją instalacji centralnego ogrzewania,


− dobrać materiały, uzbrojenie i urządzenia do wykonania instalacji centralnego ogrzewania w określonej technologii,

− wyznaczyć trasy prowadzenia przewodów instalacji centralnego ogrzewania, − opracować harmonogram wykonania instalacji centralnego ogrzewania, − wykonać instalację centralnego ogrzewania w wybranej technologii, − zlokalizować nieprawidłowości eksploatacyjne w instalacjach centralnego ogrzewania,

określić sposoby ich likwidacji, − przygotować instalację do odbioru technicznego, − wykonać próby szczelności i odbiór instalacji centralnego ogrzewania, − zastosować zasady konserwacji i remontów instalacji centralnego ogrzewania, − przeprowadzić inwentaryzację istniejących instalacji centralnego ogrzewania, − oszacować koszty wykonania instalacji centralnego ogrzewania, − scharakteryzować ogrzewanie przez promieniowanie, − określić zasady wykonywania ogrzewania płaszczyznowego, − wyjaśnić zasadę działania ogrzewania powietrznego, − dobrać źródła ciepła na potrzeby ciepłej wody użytkowej, − dobrać materiały, uzbrojenie i urządzenia do wykonania instalacji ciepłej wody

w określonej technologii, − dobrać zabezpieczenia instalacji ciepłej wody, − wyznaczyć trasy prowadzenia przewodów instalacji ciepłej wody, − opracować harmonogram wykonania instalacji ciepłej wody, − wykonać instalację ciepłej wody w wybranej technologii, − zlokalizować nieprawidłowości eksploatacyjne w instalacjach ciepłej wody, określić

sposoby ich likwidacji, − zorganizować wykonanie prób szczelności instalacji ciepłej wody i odbioru robót

instalacyjnych, − zastosować zasady konserwacji i remontów instalacji ciepłej wody, − przeprowadzić inwentaryzację istniejących instalacji ciepłej wody, − oszacować koszty wykonania instalacji ciepłej wody, − skontrolować jakość wykonania robót instalacyjnych oraz ich zgodność z dokumentacją

techniczną i przepisami prawa budowlanego, − poprowadzić dokumentację budowlaną zgodnie z obowiązującymi przepisami prawa

budowlanego.


4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Wymiana ciepła 4.1.1. Materiał nauczania

Ciepło jest energią. Zjawisko wymiany ciepła występuje tam, gdzie istnieje różnica temperatury. Ciało o wyższej temperaturze przekazuje energię cieplną ciału o niższej temperaturze. W przyrodzie zjawisko wymiany ciepła przebiega w sposób naturalny, a w technice jest inicjowane przez człowieka. Rozróżniamy następujące rodzaje wymiany ciepła: − przewodzenie, − konwekcja, − promieniowanie. Przewodzenie ciepła zachodzi w ciałach stałych. Polega na tym, że ogrzane drobiny przekazują bezpośrednio ciepło drobinom sąsiednim tego samego ciała. Współczynnik przewodzenia ciepła λ [W/(m·K)], charakteryzuje materiał pod względem przewodności cieplnej. Im współczynnik przewodzenia ciepła jest mniejszy, tym mniej ciepła przenika przez przegrodę (ściankę). Współczynnik ten określa wartość mocy cieplnej przewodzonej przez przegrodę o powierzchni 1 m2 na długości 1m przy różnicy temperatur wynoszącej 1K. Konwekcja (unoszenie) ciepła występuje, gdy cząsteczki ciała zmieniają swoje położenie względem ciała oddającego lub pobierającego ciepło. Ten rodzaj wymiany ciepła jest charakterystyczny dla cieczy i gazów. Rozróżniamy konwekcję naturalną i sztuczną. Jeżeli ruch cząstek odbywa się w sposób naturalny w wyniku zmiany gęstości cząstek płynu, spowodowanej zmianą ich temperatury, to występuje konwekcja naturalna. Konwekcja sztuczna realizowana jest przy pomocy wentylatora lub pompy. W technice grzewczej wymiana ciepła zachodzi między powierzchnią stałą i otaczającym ją płynem (wodą, powietrzem). Proces taki nazywa się przejmowaniem ciepła. Opisuje go współczynnik przejmowania ciepła h [W/(m2·K)], który określa moc cieplną, jaka jest przejmowana przez 1 m2 powierzchni przegrody od lub do płynu przy spadku temperatury 1K. Promieniowanie ciepła polega na wymianie ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych – od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze. Opisane rodzaje wymiany ciepła występują w technice najczęściej równocześnie. Przenikanie ciepła to najczęściej spotykana forma złożonej wymiany ciepła w technice grzewczej. Proces ten zachodzi między dwoma ośrodkami (płynnymi) oddzielonymi przegrodą z ciała stałego. Składa się z trzech przemian (rys. 1):

Rys. 1. Przenikanie ciepła – rozkład temperatury przy przepływie ciepła od tf1 do tf2 [18, s. 21]


− przejmowania ciepła od płynu o temperaturze tf1 do powierzchni przegrody o temperaturze τw1,

− przewodzenia ciepła przez przegrodę z ciała stałego między powierzchniami o temperaturze τw1 i τw2,

− przejmowania ciepła od powierzchni przegrody o temperaturze τw2 do płynu lub powietrza o temperaturze tf2.

Przykładem opisanego zjawiska może być przekazywanie ciepła przez np. grzejnik

centralnego ogrzewania. Budynek powinien być tak zaprojektowany i wykonany, aby utrzymać racjonalnie małe zużycie energii cieplnej na jego ogrzanie. Dla budynków mieszkalnych jednorodzinnych wymagania oszczędności energii uznaje się za spełnione, jeżeli: − wartość wskaźnika E określającego sezonowe zapotrzebowanie na ciepło na cele

ogrzewania przypadające na 1 m3 kubatury ogrzewanej części budynku jest mniejsze od wartości granicznej Eo, a przegrody budowlane odpowiadają wymaganiom dotyczącym maksymalnej powierzchni okien,

− przegrody budowlane odpowiadają wymaganiom izolacyjności cieplnej. Izolacyjność cieplną przegrody charakteryzuje współczynnik przenikania ciepła

UK [W/(m2·K)]. Wartości współczynnika przenikania ciepła UK ścian, stropów, obliczone zgodnie z Polską Normą dotyczącą obliczania współczynnika przenikania ciepła nie powinny przekraczać wartości maksymalnej podanych w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury [23]. Dla budynków mieszkalnych w zabudowie jednorodzinnej, maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła dla przegrody zewnętrznej o budowie warstwowej wynosi 0,3 [W/(m2·K)]; dla przegrody zewnętrznej o budowie jednowarstwowej wynosi 0,5 [W/(m2·K)].

W każdym budynku, w poszczególnych jego pomieszczeniach, w sezonie grzewczym należy zapewnić projektowaną temperaturę wewnętrzną (np. dla pokoi mieszkalnych wynosi + 20oC zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury [23]). W pomieszczeniach ogrzewanych panuje temperatura dodatnia, a na zewnątrz, zależnie od strefy klimatycznej, w okresie sezonu grzewczego najczęściej temperatura ujemna. Przepływ ciepła odbywa z pomieszczeń na zewnątrz lub z pomieszczenia o wyższej temperaturze do pomieszczenia o niższej temperaturze (rys. 2).

Rys. 2. Przepływ ciepła przez przegrody budowlane [17, s. 10]


W obliczeniach strumienia ciepła dostarczanego do pomieszczenia uwzględnia się: − projektowane straty ciepła przez przenikanie ciepła przez przegrody budowlane, − projektowane straty ciepła związane z podgrzaniem powietrza wentylacyjnego.

Obliczenia strumienia ciepła dostarczanego do pomieszczenia są niezbędne do doboru większości elementów instalacji centralnego ogrzewania, przede wszystkim grzejników i źródła ciepła.

Moc cieplna jest to ilość ciepła wytwarzana lub odbierana w jednostce czasu i określonych warunkach. W ogrzewnictwie używa się pojęcia zapotrzebowania na moc cieplną, która jest przeznaczona na pokrycie projektowanych strat ciepła budynku lub podgrzania ciepłej wody użytkowej. 4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jaki znasz rodzaje wymiany ciepła? 2. Co to jest przewodzenie ciepła? 3. Co to jest konwekcja ciepła? 4. Na czym polega przenikanie ciepła przez przegrodę budowlaną? 5. Ile wynosi maksymalna wartość współczynnika ciepła dla przegrody zewnętrznej

o budowie warstwowej dla budynków mieszkalnych w zabudowie jednorodzinnej? 6. Ile wynosi maksymalna wartość współczynnika ciepła dla przegrody zewnętrznej

o budowie jednowarstwowej dla budynków mieszkalnych w zabudowie jednorodzinnej? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Przedstaw graficznie rozkład temperatury przy przepływie ciepła przez zewnętrzną przegrodę budowlaną.

Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować zjawiska zachodzące podczas wymiany ciepła w przegrodzie budowlanej, 2) narysować przekrój przez przegrodę budowlaną z zaznaczeniem rodzaju poszczególnych

warstw tworzących ją, 3) narysować przewidywalny rozkład temperatury przy przenikaniu ciepła przez przegrodę

budowlaną, 4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy: − arkusz papieru formatu A4, długopis, ołówek, gumka, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Przedstaw na rzucie budynku jednorodzinnego kierunek przepływu ciepła przez przegrody budowlane. W poszczególnych pomieszczeniach budynku są zaznaczone projektowane temperatury wewnętrzne, budynek usytuowany jest w określonej strefie klimatycznej podanej przez nauczyciela.



1) przeanalizować Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [23] – rozdział 4.: „Instalacje ogrzewcze”,

2) sprawdzić, czy przeznaczenie pomieszczenia i zapisana w nim temperatura, zgodna jest z temperaturą wymaganą dla pomieszczeń o takim przeznaczeniu z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury [23],

3) wrysować kierunki przepływu ciepła przez przegrody budowlane uwzględniając temperaturę w pomieszczeniach i temperaturę na zewnątrz budynku,

4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − podkład budowlany budynku jednorodzinnego z naniesionymi temperaturami

w pomieszczeniach, temperaturą zewnętrzną, − arkusz papieru formatu A4, − długopis, ołówek, przybory kreślarskie, gumka, − Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [23] – rozdział 4.: „ Instalacje ogrzewcze”, − literatura z rozdziału 6. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wyjaśnić, na czym polega przewodzenie ciepła i podać przykłady tej formy wymiany ciepła?

2) wyjaśnić, na czym polega konwekcja i podać przykłady tej formy wymiany ciepła?

3) omówić proces przenikania ciepła przez przegrodę budowlaną? 4) zdefiniować współczynnik przenikania ciepła? 5) podać wartość maksymalnego współczynnika przenikani ciepła dla

przegrody zewnętrznej o budowie warstwowej? 6) podać wartość maksymalnego współczynnika przenikania ciepła dla

przegrody zewnętrznej o budowie jednowarstwowej? 7) przedstawić graficznie kierunki przepływ ciepła przez przegrody

budowlane budynku jednorodzinnego?


4.2. Kotły i kotłownie na paliwo stałe 4.2.1. Materiał nauczania

Ciepło na potrzeby instalacji ogrzewczych wytwarzane jest w źródle ciepła. Źródła ciepła dzielimy na: konwencjonalne i niekonwencjonalne. Konwencjonalne źródła ciepła to takie, w których wytwarzane jest ciepło w wyniku spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych lub wskutek użycia energii elektrycznej. Niekonwencjonalne źródła ciepła to takie, w których nośnik ciepła podgrzewany jest za pomocą energii odnawialnej (promieniowania słonecznego, wiatru, wód termalnych, ciepła ziemi), ciepła zawartego w ściekach lub ciepła uzyskanego ze spalania np. biomasy, odpadów komunalnych.

Ciepło może być wytwarzane w: − indywidualnych źródłach ciepła (wytwarzana moc cieplna nie przekracza 50 kW), − scentralizowanych źródłach ciepła ( wytwarzana moc cieplna przekracza 50 kW).

Scentralizowane źródła ciepła dzielimy na: − kotłownie wbudowane, − kotłownie lokalne, − ciepłownie, − elektrociepłownie.

Kotłownia to zespół urządzeń, w których dzięki spalaniu paliw stałych, ciekłych i gazowych lub użyciu energii elektrycznej wytwarzany jest nośnik ciepła o wymaganej temperaturze i ciśnieniu.

Kotłownia wbudowana wytwarza ciepło na potrzeby jednego budynku. Powinna być ona usytuowana centralnie w stosunku do odbiorców ciepła.

Kotłownia lokalna może wytwarzać ciepło na potrzeby jednego budynku lub grupy budynków.

Ciepłownię stanowi zespół urządzeń, w których dzięki spalaniu paliwa wytwarzany jest nośnik ciepła na potrzeby systemu ciepłowniczego.

Elektrociepłownia to zespół urządzeń, w których wytwarzana jest w układzie skojarzonym, energia elektryczna i ciepło na potrzeby systemu ciepłowniczego.

Energię cieplną uzyskujemy ze spalania materiałów palnych, popularnie zwanych paliwami.

Ze względu na pochodzenie, paliwa dzielimy na naturalne i sztuczne, a ze względu na stan skupienia na paliwa stałe, ciekłe i gazowe (tabela 1). Tabela 1. Rodzaje i podział paliw [18, s. 11]

Płynne Paliwa Stałe Ciekłe Gazowe

Naturalne

węgiel kamienny węgiel brunatny torf drewno biomasa

ropa naftowa

gaz ziemny

Sztuczne

koks brykiety

benzyna nafta olej opałowy olej napędowy mazut

gaz miejski gaz koksowniczy gaz płynny gaz przemysłowy


Spalaniem nazywamy proces chemiczny, w którym paliwo w sposób kontrolowany łączy się z tlenem, wydzielając duże ilości ciepła w postaci spalin o wysokiej temperaturze. Procesowi temu towarzyszy świecenie się powstałych podczas spalania gazów, nazwanych spalinami. Tlen do spalania pobierany jest z powietrza. Aby jednak proces spalania mógł się rozpocząć, potrzebna jest dla paliw stałych i ciekłych odpowiednio wysoka temperatura, zwana temperaturą zapłonu. Natomiast do rozpoczęcia procesu spalania mieszanki palnego gazu z powietrzem, wystarczy jedna iskra. Pierwiastki palne to: węgiel – C, wodór – H, siarka – S.

Wartość opałowa Wg [kJ/kg, kJ/m3] – jest to ilość ciepła, którą uzyskujemy przy spalaniu

jednego kg (m3) paliwa w suchym powietrzu, jeżeli są spełnione następujące warunki: − spalanie jest zupełne i całkowite, − H2O powstająca podczas spalania jest w postaci ciekłej, a temperatura spalin jest

temperaturą przed zainicjowaniem procesu spalania.

Ciepło spalania Wd [kJ/kg, kJ/m3] – jest to ilość ciepła, którą uzyskujemy przy spalaniu jednego kg (m 3) paliwa w suchym powietrzu, jeżeli są spełnione następujące warunki: − spalanie jest zupełne i całkowite, − cała wilgoć zawarta w spalinach ulega skropleniu.

Wartość opałowa jest liczbowo przeważnie mniejsza od ciepła spalania. W zależności od warunków, w których odbywa się kontrolowany proces spalania, może wystąpić: − spalanie całkowite lub niecałkowite, − spalanie zupełne lub niezupełne.

Spalanie całkowite i zupełne to takie spalanie, w którym cała zawartość węgla pierwiastkowego C zawartego w paliwie spala się na dwutlenek węgla (CO2), cały wodór na H2O, a cała siarka na SO2 lub SO3. Spalanie niecałkowite zachodzi wówczas, gdy w pozostałym po spaleniu paliwie, znajduje się jeszcze części palne (sadza, koksik, kawałki węgla). Spalanie zupełne zachodzi wówczas, gdy w spalinach nie ma gazów palnych. Spalanie niezupełne występuje wówczas, gdy gazy spalinowe zawierają jeszcze gazy palne: CO, H2, CnHm.

Aby proces spalania przebiegał prawidłowo tzn. spalanie było zupełne i całkowite muszą

być spełnione dwa podstawowe warunki: − bardzo dobre wymieszanie paliwa z powietrzem, − odpowiednia ilość powietrza, określona współczynnikiem nadmiaru powietrza λ. Wartości opałowe wybranych paliw stałych, ciekłych i gazowych przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2. Wartości opałowe paliw [17, s. 13]

Rodzaj paliwa Wartość opałowa [kJ/kg] Węgiel kamienny Węgiel brunatny Koks opałowy Olej opałowy Gaz ziemny Drewno

25 000 23 000 25 000 39 300 35 400 18 400


Zadaniem urządzeń grzewczych (kotłów, wymienników ciepła) jest dostarczenie ciepła do instalacji centralnego ogrzewania oraz instalacji cieplej wody użytkowej.

Podstawowym urządzeniem grzewczym (źródłem ciepła) w budynkach jednorodzinnych są kotły na paliwo: stałe, gazowe, olej opałowy, natomiast wymienniki ciepła znalazły zastosowanie przede wszystkim w węzłach ciepłowniczych.

W zależności od funkcji jaką pełni kocioł w instalacji grzewczej, rozróżniamy kotły jednofunkcyjne oraz dwufunkcyjne. Kocioł jednofunkcyjny to taki, który wytwarza ciepło tylko na potrzeby instalacji centralnego ogrzewania. Kocioł jednofunkcyjny może również pracować na potrzeby ciepłej wody. Wtedy kocioł zarówno wytwarza ciepło na potrzeby instalacji centralnego ogrzewania, jak również na potrzeby ciepłej wody. W takim przypadku kocioł pracuje z priorytetem ciepłej wody, co oznacza, że w przypadku zapotrzebowania na ciepłą wodę, cała moc cieplna kotła zużywana jest do podgrzewania ciepłej wody.

Kotły na paliwo stałe pracują w układach otwartych instalacji centralnego ogrzewania i są zabezpieczone naczyniem wzbiorczym typu otwartego. Pracują one w instalacjach pompowych, z pompą umieszczoną na zasilaniu (rys. 3) lub powrocie kotła (rys. 4).

Jeżeli źródłem ciepła jest kocioł na paliwo stałe, to przewody instalacji centralnego ogrzewania powinna być wykonana z rur stalowych lub miedzianych.

Rys. 3. Instalacja kotłowa z pompą na zasilaniu kotła [źródło własne]: F – filtr

Rys. 4. Instalacja kotłowa z pompą na powrocie [źródło własne]: RB – rura bezpieczeństwa, F – filtr

Kocioł

RB

Kocioł


Regulacja kotłów na paliwo stałe jest bardzo ograniczona i polega wyłącznie na regulacji ilości powietrza (tlenu) dopływającego do komory paleniskowej.

Regulacja kotła na paliwo stałe odbywa się poprzez: − regulację ręczną – polegającą na przymykaniu lub otwieraniu drzwiczek popielnika przez

które dopływa powietrze (tlen) do komory paleniskowej, − regulację automatyczną za pomocą:

− miarkownika ciągu (rys. 5a). Montowany jest na kotle w pozycji pionowej lub poziomej i służy do samoczynnej regulacji temperatury wody w kotle; zakres regulacji temperatury wody na wyjściu z kotła wynosi od 20°do 90° C,

− wentylatora podmuchowego dostarczającego powietrze do komory paleniskowej lub popielnika (rys. 5b), w zależności od typu kotła. Sterowany jest za pomocą regulatora, który zbiera impulsy od czujnika temperatury, umieszczonego na przewodzie zasilającym instalację centralnego ogrzewania i porównuje ją z wartością temperatury zadanej w regulatorze. Jeżeli temperatura zmierzona przez czujnik temperatury na wyjściu z kotła jest niższa niż temperatura zadana, to regulator załączy wentylator i powietrze nawiewane będzie do komory paleniskowej. Wentylator podmuchowy pracuje do chwili uzyskania zadanej temperatury na wyjściu z kotła, następnie zostaje wyłączony. Regulator również steruje pacą pompy centralnego ogrzewania.

a) b)

Rys. 5: Sterowanie pracą kotła: a) za pomocą miarkownika ciągu [9], b ) za pomocą wentylatora podmuchowego [11]

Najskuteczniejszą i najbardziej efektywną regulacją kotłów na paliwo stałe, jest regulacja

za pomocą wentylatora podmuchowego. Kocioł łączy się z przewodem kominowym za pomocą kształtki zwanej – czopuchem. Przed montażem kotła należy zapoznać się z jego dokumentacją techniczno-ruchową (DTR) i zawartymi w niej uwagami dotyczącymi montażu.

Pomieszczenie, w którym będzie montowany kocioł na paliwo stałe o mocy do 25 kW

powinno spełniać określone wymagania: − podłogę należy wykonać z materiałów niepalnych, − minimalna wysokość pomieszczenia 2,2 m, − wentylacja nawiewna – grawitacyjna; powierzchnia kratki umieszczonej 20 cm od

poziomu posadzki powinna wynosić 200 cm2, − wentylacja wywiewna – grawitacyjna; kratka o minimalnych wymiarach 14 x 14 cm

umieszczoną pod sufitem,


− zabronione jest stosowanie w pomieszczeniach kotłowni mechanicznej wentylacji wyciągowej (wywiewnej),

− minimalny przekrój kanału dymowego 20 x 20 cm, − skład paliwa w oddzielnym pomieszczeniu (dopuszczalne jest składowanie paliwa w tym

samym pomieszczeniu co kocioł, tylko w metalowych pojemnikach), − popiół, żużel składujemy w metalowych pojemnikach, − odległość kotła od przegród budowlanych powinna zapewnić dostęp do elementów kotła

wymagających obsługi, konserwacji i naprawy. 4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem „konwencjonalne źródło ciepła”? 2. Kiedy zachodzi spalanie całkowite i zupełne? 3. Jakie funkcję pełni kocioł w instalacji centralnego ogrzewania? 4. Jaką funkcję pełni kocioł jednofunkcyjny? 5. Jaka funkcję pełni kocioł dwufunkcyjny? 6. W jaki sposób może być regulowana temperatura wody na wyjściu z kotła na paliwo

stałe? 7. Jakim urządzeniem zabezpieczamy kocioł na paliwo stałe? 8. W jaką armaturę i urządzenia należy wyposażyć kocioł na paliwo stałe z pompą

zamontowaną na wyjściu z kotła? 9. W jaką armaturę i urządzenia należy wyposażyć kocioł na paliwo stałe z pompą

zamontowaną na powrocie? 10. Jaka powinna być minimalna wysokość kotłowni? 11. Jaką wentylację powinna mieć kotłownia na paliwo stałe? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Wykonaj inwentaryzację instalacji kotłowej w budynku jednorodzinnym. Porównaj wykonany szkic inwentaryzacyjny z istniejącą dokumentacją instalacji kotłowej. Wskaż ewentualne różnice i określ, co może być przyczyną zaistniałych nieścisłości.


1) zapoznać się z dokumentacją techniczną zadania, 2) wykonać szkice inwentaryzacyjne istniejącej instalacji kotłowej, 3) porównać wykonaną dokumentację inwentaryzacyjną z istniejącą, 4) wskazać ewentualne różnice i zapisać je na arkuszu papieru formatu A4, 5) wyjaśnić domniemaną przyczynę istniejących rozbieżności w dokumentacji

inwentaryzacyjnej i istniejącej dokumentacji powykonawczej, zapisać wnioski na arkuszu papieru formatu A4,

6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierająca dokumentację projektową istniejącej

instalacji kotłowej, − arkusz papieru formatu A4,


− długopis, ołówek, przybory kreślarskie, gumka, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Zamontuj kocioł na paliwo stałe z pompą na zasilaniu instalacji, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczno-ruchową kotła.


1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, 2) zgromadzić materiał niezbędny do wykonania zadania, 3) skompletować narzędzia, sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 4) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 5) sprawdzić ustawienie kotła z dokumentacją, 6) zamontować na króćcu odpływowym z kotła kształtki, zgodnie z dokumentacją

techniczno-ruchową, 7) zamontować na przewodzie głównym zawór z kulą gumową zgodnie z dokumentacją

techniczno-ruchową, 8) zamontować na przewodzie obejściowym: zawór odcinający, filtr, pompę, zawór

zwrotny, zawór odcinający zgodnie z dokumentacją techniczno-ruchową, 9) połączyć przewód główny z przewodem obejściowym instalacji kotłowej zgodnie

z dokumentacją techniczno-ruchową, 10) połączyć przewód powrotny instalacji centralnego ogrzewania z kotłem, 11) sprawdzić poprawność wykonanych połączeń, 12) napełnić wodą instalację kotłową, 13) sprawdzić szczelność wykonanych połączeń, 14) połączyć z kotłem naczynie wzbiorcze otwarte, 15) uporządkować stanowisko pracy, 16) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 17) ocenić poprawność i estetykę wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji kotłowej, − dokumentacja techniczno-ruchowa kotła, − urządzenia: kocioł, pompa, − armatura: zawór z kulą gumową, filtr, zawór zwrotny, zawór odcinający–2 szt., − materiały pomocnicze: kształtki, łączniki, konopie, nitka teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich, − komplet wkrętaków krzyżakowych, − poziomnica, − przymiar składany, − młotek, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6.


4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania montażu instalacji kotłowej?

2) wyjaśnić, jakie zadania spełnia kocioł jednofunkcyjny? 3) wyjaśnić, jakie zadania spełnia kocioł dwufunkcyjny? 4) narysować schematycznie zabezpieczenie kotła na paliwo stałe? 5) dobrać armaturę i urządzenia do instalacji kotłowej, w której źródłem

ciepła jest kocioł na paliwo stałe a pompa obiegowa zamontowana jest na zasilaniu?

6) określić warunki, dla których zachodzi spalanie zupełne? 7) określić warunki, dla których zachodzi spalanie całkowite? 8) dobrać sprzęt, narzędzia oraz środki ochrony osobistej do wykonania

zadania związanego z montażem instalacji kotłowej? 9) dobrać armaturę i urządzenia do instalacji kotłowej, w której źródłem

ciepła jest kocioł na paliwo stałe a pompa obiegowa zamontowana jest na powrocie?


4.3. Kotły i kotłownie na paliwa gazowe i olejowe 4.3.1. Materiał nauczania

Zalety kotłów na paliwo gazowe, w stosunku do kotłów na paliwo stałe, to: − wysoka sprawność, − mała emisja zanieczyszczeń, − praktycznie bezobsługowa eksploatacja, − stała gotowość do pracy i możliwość automatycznej regulacji mocy kotła w zależności od

chwilowych obciążeń cieplnych.

Kotły na paliwo gazowe mogą być zasilane gazem ziemnym lub gazem płynnym. Kotłów zasilanych gazem płynnym nie można instalować w pomieszczeniach położonych poniżej poziomu gruntu (piwnica), ponieważ gaz płynny jest cięższy niż powietrze i w razie nieszczelności w instalacji doprowadzającej, będzie gromadził się przy podłodze, stwarzał niebezpieczeństwo wybuchu i pożaru. Kotły na paliwo gazowe produkowane są jako kotły wiszące lub kotły stojące.

Kotły gazowe produkowane są jako:

− kotły stojące jednofunkcyjne, − kotły stojące jednofunkcyjne z zasobnikiem ciepłej wody, − kotły wiszące jednofunkcyjne, − kotły wiszące dwufunkcyjne przepływowe, − kotły wiszące dwufunkcyjne z zasobnikiem ciepłej wody, − kotły kondensacyjne.

Kotły gazowe mogą być wyposażone w palniki atmosferyczne lub nadmuchowe

(wentylatorowe). Nowoczesne kotły wyposażone są w palniki jednostopniowe lub wielostopniowe (dwustopniowe) oraz w palniki modulacyjne.

Palnik modulacyjny pracuje z mocą dostosowaną do bieżącego zapotrzebowania na ciepło. Zasada działania palnika jest następująca: po uruchomieniu palnika, kocioł zaczyna pracować z maksymalną mocą, po czym automatyka kotła zaczyna obniżać moc palnika do optymalnego poziomu.

Kotłownia, w której montujemy kocioł gazowy o mocy do 30 kW, powinna spełniać

następujące warunki: − kotły mogą być umieszczone w piwnicy lub na dowolnej kondygnacji budynku

jednorodzinnego, w pomieszczeniach technicznych (kotłowniach) lub w pomieszczeniach niemieszkalnych (kuchniach, łazienkach),

− kubatura pomieszczeń, w których instalowany jest kocioł gazowy nie powinno być mniejsza niż: − 8 m3 – w przypadku kotłów pobierających powietrze do spalania z tego pomieszczenia, − 6,5 m3 – w przypadku kotłów z zamkniętą komorą spalania,

− w pomieszczeniu kotłowni powinna znajdować się podłoga niepalna, − wentylacja nawiewna – otwór o przekroju minimum 200 cm2, którego dolna krawędź

kratki powinna być umieszczona nie wyższej niż 30 cm ponad poziom podłogi. Kratka nie powinna być wyposażona w żaluzje zamykające,


− wentylacja wywiewna – umieszczona pod stropem kotłowni (10 cm od sufitu), powierzchnia kratki 200 cm2. Kratka nie powinna być wyposażona w żaluzje zamykające,

− stosowanie mechanicznej wentylacji wyciągowej jest niedopuszczalne, − przekrój i wysokość kanału spalinowego powinien być zgodny z zaleceniami producenta

kotła, najmniejszy wymiar kanału spalinowego to 14 x 14 cm, − minimalna wysokość pomieszczenia kotłowni to 2,2 m (dopuszcza się instalowanie

kotłów w pomieszczeniach już istniejących o wysokości co najmniej 1,9 m), − odległość od przegród powinna być taka, aby zapewnić dostęp do wszystkich

podzespołów kotła wymagających obsługi, konserwacji i czyszczenia, − kotłownia powinna być wyposażona w kratkę ściekową oraz punkt czerpalny zimnej

wody.

Kotły gazowe, zgodnie z zaleceniami producentów, powinny pracować w instalacjach centralnego ogrzewania systemu zamkniętego, zabezpieczonych zaworem bezpieczeństwa i przeponowym naczyniem wzbiorczym. Wyposażenie instalacji kotłowej zależy od rodzaju i typu kotła. Kotły wiszące jednofunkcyjne są fabrycznie wyposażone w niezbędną armaturę potrzebną do sprawnego i bezpiecznego działania instalacji centralnego ogrzewania (pompę, przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa, armaturę sterującą pracą kotła).

Aby zamontować kocioł, niezbędna jest następująca armatura:

− do połączenia kotła z instalacją gazową potrzebne są: zawór odcinający, filtr do gazu oraz dwuzłączka prosta z uszczelką gumową (śrubunek),

− do połączenia kotła z instalacją centralnego ogrzewania potrzebne są: filtr do wody (montowany na przewodzie powrotnym wody z instalacji centralnego ogrzewania), zawór kulowy odcinający ( dwie sztuki) oraz dwie dwuzłączki proste z uszczelką gumową.

Ideowy schemat kotła wiszącego, jednofunkcyjnego przedstawiono na rysunku 6a. Woda

powracająca z instalacji centralnego ogrzewania (oznaczenie na schemacie – RK), przepływa przez kocioł, w którym jest podgrzewana, skąd następnie przepływa do instalacji centralnego ogrzewania (oznaczenie na schemacie – VK). Pracą kotła steruje – czujnik temperatury wody na odpływie z kotła, który współpracuje z urządzeniem sterującym pracą palnika gazowego. Kocioł pracuje w systemie zamkniętym i wyposażony jest w urządzenia zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa i przeponowe naczynie wzbiorcze. Kotły wiszące dwufunkcyjne mają armaturę niezbędną do sprawnego i bezpiecznego działania instalacji centralnego ogrzewania (pompę, przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa, armaturę sterującą pracą kotła) oraz przygotowanie ciepłej wody (wymiennik ciepła).

Aby zamontować kocioł wiszący dwufunkcyjny, niezbędna jest następująca armatura: − do połączenia kotła z instalacją gazową potrzebne są: zawór odcinający, filtr do gazu oraz

dwuzłączka prosta z uszczelką gumową (śrubunek), − do podłączenia kotła do instalacji centralnego ogrzewania potrzebne są: filtr do wody

(montowany na przewodzie powrotnym instalacji centralnego ogrzewania), zawór kulowy odcinający (dwie sztuki) oraz dwie dwuzłączki proste z uszczelką gumową (śrubunki),

− do połączenia kotła do instalacji ciepłej wody potrzebne są: filtr do wody montowany na dopływie zimnej wody do kotła, dwa zawory kulowe odcinające oraz dwie dwuzłączki z uszczelką gumową (śrubunki).


Ideowy schemat kotła wiszącego, dwufunkcyjnego przedstawiono na rysunku 6b. Woda powracająca z instalacji centralnego ogrzewania (oznaczenie na schemacie – RK), przepływa przez kocioł, w którym jest podgrzewana, skąd następnie przepływa do instalacji centralnego ogrzewania (oznaczenie na schemacie – VK). Jeżeli występuje zapotrzebowanie na ciepłą wodę, to kocioł z maksymalną mocą podgrzewa zimną wodę przepływającą przez płytowy wymiennik ciepła (w tym momencie kocioł nie dostarcza ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania). Zimna woda dopływa do kotła przewodem (EK), następnie przepływa przez wymiennik ciepłej wody, w którym jest podgrzewana do temperatury 55°C. Podgrzana ciepła woda płynie przewodem (AW) do instalacji ciepłej wody. Praca kotła sterowana jest automatycznie, a w podstawowej wersji mamy możliwość ustawienia temperatury na odpływie czynnika grzewczego z kotła do instalacji centralnego ogrzewania oraz temperaturę ciepłej wody. Kocioł pracuje w systemie zamkniętym i wyposażony jest w urządzenia zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa i przeponowe naczynie wzbiorcze.

a) b)

Rys. 6. Ideowy schemat kotła wiszącego: a) jednofunkcyjnego, b) dwufunkcyjnego [14] VK – przewód zasilający instalację centralnego ogrzewania, RK – przewód powrotny, EK – zasilenie wymiennika ciepłej wody, AW – przewód ciepłej wody, SA – zawór regulacyjny, THV – termostatyczny zawór grzejnikowy, HK – grzejnik


Rys. 7. Ideowy schemat instalacji kotłowej wytwarzającej ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody [źródło własne]: 1 – kocioł grzewczy, 2 – zasobnik ciepłej wody, 3. – pompa centralnego ogrzewania, 4 – pompa ładująca zasobnik, 5 – pompa cyrkulacyjna, 6 – przeponowe naczynie wzbiorcze, 7 – zawór bezpieczeństwa, 8 – zawór zwrotny, 9 – zawór kulowy odcinający, 10 – filtr, 11 – czujnik temperatury wody w kotle, 12 – czujnik temperatury zewnętrznej, 13 – programator, 14 – czujnik temperatury wody w podgrzewaczu

Kotły stojące gazowe nie mają takiego wyposażenia, jak kotły wiszące. Kotły te mogą

wytwarzać ciepło tylko na potrzeby centralnego ogrzewania lub na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody. Instalacja z kotłem gazowym stojącym (rys. 7), wytwarzająca ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody powinna być wyposażona w następującą armaturę: pompę centralnego ogrzewania, pompę ciepłej wody, zasobnik ciepłej wody, przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa, filtr do wody, zawór zwrotny, zawory odcinające, kształtki.

Kotły olejowe (rys. 8a), mają bardzo podobną konstrukcję jak kotły gazowe. Kotły te mają również wysoką sprawność i małą emisję zanieczyszczeń. Pracują w systemach zamkniętych instalacji centralnego ogrzewania. Są to kotły żeliwne lub stalowe. Kotły olejowe wyposażone są w palniki nadmuchowe (wentylatorowe). W kotłach grzewczych małej mocy do 30 kW, stosowane są palniki: − z regulacją jednostopniową, polegającą na zmianie wydajności kotła przez włączenie lub

wyłączenie kotła, − z regulacją dwustopniową, która polega na tym, że palnik pracuje na pierwszym stopniu

z ½ mocy lub pracuje z mocą maksymalną na drugim stopniu.

Zasady połączeń kotłów olejowych z instalacją centralnego ogrzewania są takie same, jak kotłów gazowych. W kotłach olejowych należy jedynie dodatkowo rozwiązać problem umieszczenia zbiornika z olejem opałowym oraz sposób doprowadzenia oleju opałowego do palnika kotła. Zbiornik oleju można połączyć z palnikiem kotła systemem


jednoprzewodowym (rys. 8b) lub dwuprzewodowym. Instalacja olejowa wykonana jest z rur miedzianych miękkich do filtra paliw, natomiast od filtra paliwa do palnika kotła wykonana jest z tworzywa kauczukowego w oplocie stalowym. W takim rozwiązaniu, przewód elastyczny amortyzuje drgania wywołane pracą palnika i zabezpiecza instalację olejową przed rozszczelnieniem.

O tym, który system doprowadzenia oleju do palnika kotła zastosujemy, decyduje konstrukcja palnika. Zbiornik oleju możemy umieścić wyłącznie w piwnicy. Zbiornik olejowy musi mieć aprobatę techniczną. W zależności od pojemności zbiornika (do 1m3), zbiornik możemy umieścić w pomieszczeniu kotłowni (rys. 9) lub w pomieszczeniu do tego przeznaczonym (oddzielnym pomieszczeniu), gdy pojemność zbiornika przekracza 1m3. Jednopłaszczyznowy zbiornik oleju należy umieścić w wannie, która przejmuje ewentualne wycieki oleju. Pojemność wanny powinna odpowiadać pojemności zbiornika. Pomieszczenie w którym umieszczamy zbiornik powinno mieć wentylację grawitacyjną.

a) b)

Rys. 8: a) kocioł na olej opałowy, b) jednoprzewodowy system doprowadzenia oleju [19, s. 31]

Rys. 9. Pomieszczenie kotłowni z kotłem olejowym [19, s. 28]


Moc cieplna kotła powinna być dostosowana do zapotrzebowania na ciepło instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody.

Instalacja kotłowa zbudowana jest z kotła (źródło ciepła), jego osprzętu, oraz elementów automatyki i aparatury kontrolno-pomiarowej.

Instalacja centralnego ogrzewania zbudowana jest z grzejników, przewodów oraz armatury. Każde urządzenie grzewcze, aby prawidłowo funkcjonowało, powinno mieć aparaturę kontrolno-pomiarową wraz z elementami automatyki.

W zależności od rodzaju paliwa spalanego w kotle oraz sposobu jego zabezpieczenia,

a także zabezpieczenia instalacji centralnego ogrzewania stosujemy różne sposoby zabezpieczenia i regulacji pracy kotłów grzewczych.

Kotły gazowe i olejowe są wyposażone w: − ręczną regulację temperatury, − automatyczną regulację temperatury.

Ręczna regulacja temperatury polega na ustawieniu temperatury wody na odpływie z kotła. W tym przypadku kocioł podgrzewa wodę do zadanej temperatury, niezależnie od temperatury powietrza zewnętrznego. Praca kotła, jak i całej instalacji centralnego ogrzewania jest wtedy nieekonomiczna. Automatyczną regulację temperatury wody na odpływie z kotła zapewnia regulator pogodowy (rys. 10).

Regulator pogodowy zbudowany jest z:

− czujnika temperatury powietrza zewnętrznego, − czujnika temperatury wody wypływającej z kotła do instalacji centralnego ogrzewania, − elektronicznego regulatora, który zbiera informacje od obu czujników temperatury i na

ich podstawie steruje pracą kotła.

Rys.10. Schemat regulacji pogodowej [19, s. 144]


Rys. 11. Schemat regulacji pogodowej z regulacją temperatury ciepłej wody [19, s. 146]

Opisany regulator pogodowy to podstawowa wersja. Producenci kotłów wzbogacają

układ regulacji o dodatkowy czujnik, który mierzy temperaturę w wybranym pomieszczeniu. Czujnik ten koryguje wartości temperatury wody zasilającej instalację centralnego ogrzewania, dokładnie dopasowujące wydajność palnika kotła do bieżącego zapotrzebowania na ciepło.

Automatykę kotła, wytwarzającego ciepło na potrzeby instalacji centralnego ogrzewania i instalacji ciepłej wody, przedstawiono na rysunku 11. Układ takiej regulacji pracuje z priorytetem ciepłej wody. Jeżeli temperatura ciepłej wody spadnie poniżej zadanej wartości (np. 40°C), to czujnik temperatury wody w podgrzewaczu wysyła impuls do sterownika układu. W tym momencie sterownik wyłącza pompę centralnego ogrzewania, a załącza pompę ładującą zasobnik ciepłej wody. Kocioł zaczyna podgrzewać ciepłą wodę do momentu aż temperatura wody w podgrzewaczu osiągnie zadaną wartość np. 55°C. Następnie sterownik kotła wyłącza pompę ciepłej wody, a załącza pompę centralnego ogrzewania. Regulacja wymienników ciepła centralnego ogrzewania w węzłach ciepłowniczych odbywa się na podobnych zasadach.

Moc cieplną kotłowni określamy na podstawie bilansu cieplnego obiektu. Zależy ona od rodzaju i przeznaczenia obiektu, współdziałania układów automatycznej regulacji zużywających ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody. Bilans cieplny obiektu opisuje równanie:

Q = Qc + Qwent + Qcw [W]

w którym: – Q – zapotrzebowanie na moc cieplną budynku [W], – Qco – zapotrzebowanie na moc cieplną na potrzeby centralnego ogrzewania [W], – Qwent – zapotrzebowanie na moc cieplną na potrzeby wentylacji [W], – Qcw – zapotrzebowanie na moc cieplną na przygotowanie ciepłej wody użytkowej[W].


Dla obiektów mieszkalnych bez wentylacji mechanicznej, bilans cieplny tworzą: − zapotrzebowanie ciepła dla centralnego ogrzewania, − zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie ciepłej wody użytkowej.

Ogólne zasady doboru wielkości urządzeń grzewczych (kotłów) można przedstawić następująco: − w budynkach jednorodzinnych, w których zaprojektowano przygotowanie ciepłej wody

bez elementów pojemnościowych, moc cieplna kotłowni jest równa zapotrzebowaniu na ciepło wynikające z przygotowania ciepłej wody (z warunku napełnienia największego odbiornika ciepłej wody, najczęściej jest to wanna),

− w budynkach jednorodzinnych, w których zaprojektowano pojemnościowe podgrzewacze ciepłej wody, moc cieplną kotłowni dobiera się mając na uwadze: − zapotrzebowanie na potrzeby centralnego ogrzewania, − czas w którym chcemy otrzymać ciepłą wodę o określonej temperaturze,

w określonej ilości, − w budynkach wielorodzinnych, moc cieplna kotłowni (węzła ciepłowniczego)

wyznaczana jest jako suma zapotrzebowania mocy na potrzeby centralnego ogrzewania, wentylacji i średniego godzinowego zapotrzebowania do przygotowania ciepłej wody.

4.3.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jakie palniki wyposażane są kotły gazowe? 2. W jaki sposób pracuje palnik modulacyjny? 3. Jaka jest zasada pracy kotła jednofunkcyjnego? 4. Jaka jest zasada pracy kotła dwufunkcyjnego? 5. W jaki sposób zamontujesz gazowy, wiszący kocioł jednofunkcyjny? 6. W jaki sposób zamontujesz gazowy, wiszący kocioł dwufunkcyjny? 7. Jakimi urządzeniami należy zabezpieczyć gazowy kocioł stojący, pracujący w zamkniętej

instalacji centralnego ogrzewania? 8. Jaką regulację mają kotły gazowe? 9. Jak realizowana jest ręczna regulacja temperatury wody w kotłach gazowych? 10. Jak realizowana jest automatyczna regulacja temperatury wody w kotłach gazowych? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Zamontuj gazowy dwufunkcyjny kocioł wiszący do instalacji centralnego ogrzewania zgodnie z dokumentacją projektową instalacji i dokumentacja techniczno-ruchową kotła.


1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, 2) przeanalizować dokumentacje projektową instalacji centralnego ogrzewania, 3) przeanalizować dokumentację techniczno-ruchową kotła, 4) zapoznać się z wytycznymi montażu kotła, 5) zgromadzić materiał niezbędny do wykonania zadania, 6) skompletować narzędzia, sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 7) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej,


8) wytrasować miejsce zamontowania kotła na przegrodzie budowlanej, 9) zamontować kocioł na ścianie kotłowni, 10) sprawdzić, czy kocioł zamocowany jest w pozycji dokładnie poziomej, 11) wytrasować przebieg przewodów zasilających i powrotnych instalacji centralnego

ogrzewania, 12) wykonać połączenie kotła z przewodem powrotnym instalacji centralnego ogrzewania,

zgodnie z załączoną dokumentacją, 13) wykonać połączenie kotła z przewodem zasilającym instalacji centralnego ogrzewania,

zgodnie z załączoną dokumentacją, 14) wykonać połączenie kotła z instalacją zimnej wody zasilającą wymiennik ciepłej wody,

zgodnie z załączoną dokumentacją, 15) wykonać połączenie kotła z instalacją ciepłej wody, 16) sprawdzić, czy montaż kotła został wykonany zgodnie z dokumentacja projektową

i techniczno-ruchową, 17) sprawdzić poprawność wykonania połączeń, 18) napełnić wodą instalację kotłową, 19) sprawdzić szczelność wykonanych połączeń, 20) uporządkować stanowisko pracy, zagospodarować niewykorzystane materiały, 21) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 22) ocenić poprawność i estetykę wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja projektowa instalacji centralnego ogrzewania, − dokumentacja techniczno-ruchowa kotła gazowego, − kocioł gazowy wiszący dwufunkcyjny, − armatura: filtr do wody – 2 sztuki, zawór zwrotny – 2 sztuki, zawór odcinający – 4 sztuki, − materiały pomocnicze: kształtki, łączniki, konopie, taśma teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich, − komplet wkrętaków krzyżakowych, − poziomnica, − przymiar składany, − młotek, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Zamontuj aparaturę kontrolno-pomiarową kotła gazowego, stojącego zgodnie z załączoną dokumentacją techniczno-ruchową kotła.

Uwaga. Ćwiczenie wykonaj pod kierunkiem osoby uprawnionej do montażu kotłów

gazowych.



1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, 2) przeanalizować dokumentację techniczno-ruchową kotła gazowego, 3) zgromadzić materiały niezbędne do wykonania zadania, 4) skompletować narzędzia, sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 5) wyposażyć się w środki ochrony osobistej, 6) zamontować termometr, zgodnie z dokumentacją, 7) zamontować manometr, zgodnie z dokumentacją, 8) zamontować przylgowy czujnik temperatury na przewodzie zasilającym kocioł zgodnie

z dokumentacją, 9) sprawdzić poprawność montażu, 10) uporządkować stanowisko pracy, 11) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 12) ocenić poprawność wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczno-ruchowa kotła gazowego, − armatura kontrolno-pomiarowa: termometr, manometr, termometr przylgowy

z czujnikiem, − materiały pomocnicze: kształtki, łączniki, konopie, taśma teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich, − komplet wkrętaków krzyżakowych, − urządzenie do próby ciśnieniowej, − przymiar składany, − młotek, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6. 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wyjaśnić, na czym polega zasada działania kotłów jednofunkcyjnych? 2) wyjaśnić, na czym polega zasada działania kotłów dwufunkcyjnych? 3) zamontować kocioł gazowy jednofunkcyjny do instalacji centralnego

ogrzewania? 4) zamontować kocioł gazowy dwufunkcyjny do instalacji centralnego

ogrzewania? 5) wymienić urządzenia, którymi należy zabezpieczyć gazowy kocioł

stojący, pracujący w systemie zamkniętej instalacji centralnego ogrzewania?

6) wymienić sposoby regulacji kotłów gazowych? 7) wyjaśnić sposób automatycznej regulacji temperatury wody w kotle

gazowym? 8) określić typy palników stosowanych w kotłach olejowych i gazowych? 9) wyjaśnić zasadę pracy regulatora pogodowego? 10) określić sposób doboru mocy cieplnej kotła?


4.4. Armatura instalacji 4.4.1. Materiał nauczania

Zadaniem armatury stosowanej w instalacjach centralnego ogrzewania jest zapewnienie właściwej i bezpiecznej eksploatacji instalacji. Są to zawory odcinające, zawory bezpieczeństwa, zawory zwrotne i regulacyjne, filtry, grzejnikowe zawory termostatyczne, ręczne i automatyczne odpowietrzniki oraz naczynie wzbiorcze typu otwartego lub zamkniętego tzw. przeponowe. W instalacjach centralnego ogrzewania do niedawna stosowano zawory odcinające o konstrukcji grzybkowej. Zadaniem ich było zamykanie, otwieranie lub regulacja strumienia wody krążącej w instalacji centralnego ogrzewania. Zawory te w większości przypadków zastąpiły zawory kulowe (rys. 12) oraz bardzo nowoczesne zawory kulowe z dodatkowymi funkcjami np. regulacji przepływu.

Rys. 12. Zawór kulowy [3]

Zawór Ballorex – S (rys. 13), spełnia cztery funkcje: zaworu odcinającego, regulacyjnego, odwodnienia lub odpowietrzenia oraz pomiaru przepływu i temperatury.


Rys. 13. Zawór Ballorex – S [ 3]]: 1 – trzpień regulacyjny, 2 – kula zaworu, 3 – element zaworu służący do jego odwodnienia lub odpowietrzenia, 4 – korpus zaworu

Funkcja zaworu regulacyjnego realizowana jest wewnątrz kulowego zaworu

odcinającego. W kuli zaworu zamontowany jest trzpień regulacyjny – 1. Zmianę wydajności przepływu uzyskujemy poprzez wsuwanie lub wysuwanie trzpienia regulacyjnego. Podziałka umieszczona na bocznej powierzchni trzpienia wskazuje nastawę położenia. Trzpień regulacyjny działa niezależnie od działania kulowego zaworu odcinającego. Odwodnienie i odpowietrzenie realizowane jest za pomocą zaworu kulowego – 3. Pomiar przepływu przedstawiono na rys. 14, wykonywany jest przy pomocy przepływomierza BROEN FLOWMETER.

Rys. 14. Zasada pomiaru przepływu przez zawór Ballorex – S [3]

Zadaniem zaworu zwrotnego (rys. 15) jest niedopuszczenie do cofnięcia się wody czyli przepływu wody w odwrotnym kierunku. Woda przepływająca przez zawór we właściwym kierunku przepływu unosi grzybek zaworu. W momencie zmiany przepływu wody, grzybek zaworu jest dociskany do gniazda zaworu, tym samym odcina przepływ wody w kierunku przeciwnym.


W instalacji centralnego ogrzewania zawory zwrotne montowane za pompami, czyli po stronie tłocznej pomp.

Rys. 15. Zawór zwrotny [18, s. 158]

Zadaniem zaworu bezpieczeństwa (rys. 16) jest zabezpieczenie instalacji centralnego

ogrzewania przed przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia. Zawór bezpieczeństwa (rys. 17) należy instalować bezpośrednio na źródle ciepła (kocioł, wymiennik), lub w jego najbliższym otoczeniu w pozycji pionowej, zwracając uwagę na kierunek strzałki zaznaczonej na korpusie zaworu. Na przewodzie łączącym zawór bezpieczeństwa z instalacją centralnego ogrzewania nie wolno montować żadnej armatury, a średnica rury powinna odpowiadać średnicy zaworu bezpieczeństwa. Przewód wyrzutowy wody z zaworu bezpieczeństwa powinien być sprowadzony nad posadzkę, a jego średnica powinna odpowiadać średnicy części wyrzutowej zaworu bezpieczeństwa.

W instalacjach centralnego ogrzewania stosuje się najczęściej sprężynowe, membranowe, kątowe zawory bezpieczeństwa. Zawór otwiera się po przekroczeniu ciśnienia 3 bary.

Rys. 16. Zawór bezpieczeństwa [13]


Rys. 17. Sposób montażu zaworu bezpieczeństwa [źródło własne]

Grzejnikowy zawór termostatyczny (rys. 18) zbudowany jest z zaworu oraz głowicy

termostatycznej. Zawór termostatyczny ma możliwość regulacji nastawy wstępnej, dzięki której przez grzejnik przepływa określona ilość wody. Wartość nastawy wstępnej podawana jest w dokumentacji technicznej instalacji centralnego ogrzewania. Głowica termostatyczna nakręcana jest na zawór termostatyczny. Zadaniem głowicy termostatycznej jest regulacja temperatury w pomieszczeniu.

Grzejnikowy zawór termostatyczny wraz z głowicą termostatyczną montujemy na przewodzie doprowadzającym wodę do grzejnika w pozycji poziomej.

Rys. 18. Grzejnikowy zawór termostatyczny (zawór + głowica termostatyczna) [13]

Zawór powrotny montuje się na przewodzie odprowadzającym wodę z grzejnika (na gałązce powrotnej – rys. 19). Produkowany jest w wersji prostej i kątowej. Podstawowym jego zadaniem jest odcięcie przepływu wody na gałązce powrotnej grzejnika, konstrukcja ich pozwala jednocześnie na spuszczenie wody z grzejnika. Zawory powrotne produkowane są w dwóch wersjach: − jako zawory odcinające (rys. 20a), − jako zawory z wbudowanym elementem dławiącym, który służy do wstępnej regulacji

przepływu wody przez grzejnik (rys. 20b).


Rys. 19. Sposób montażu zaworu powrotnego typu RTV [5]

a) b)

Rys. 20. Zawór odcinając: a) powrotny [7]; b) powrotny z wbudowanym

elementem dławiącym przepływ [7]. 1 – trzpień regulacyjny, 2 – kula zaworu, 3 – element zaworu służący do jego odwodnienia lub odpowietrzenia, 4 – korpus zaworu


a) b)

Rys. 21. Odpowietrznik: a) ręczny; b) automatyczny [6]

W instalacjach centralnego ogrzewania stosujemy ręczne i automatyczne odpowietrzniki.

Zadaniem zaworów odpowietrzających (odpowietrzników) jest usuwanie powietrza z instalacji. Ręczne zawory odpowietrzające (rys. 21a) najczęściej montowane są na grzejnikach, natomiast automatyczne odpowietrzniki (rys. 21b) montowane są w najwyższych punktach instalacji centralnego ogrzewania. Automatyczny odpowietrznik zbudowany jest z dwóch elementów: zaworu stopowego i odpowietrznika. Zadaniem zaworu stopowego jest zamknięcie dopływu wody do zaworu odpowietrzającego w momencie jego demontażu. Często, zamiast zaworu stopowego, przed zaworem odpowietrzającym montowany jest zawór kulowy odcinający, pełni funkcję zaworu stopowego.


Rys. 22. Zasada działania przeponowego naczynia wzbiorczego [6]

Rys. 23. Sposób montażu przeponowego naczynia wzbiorczego [źródło własne] 1 – zawór odcinający przeponowe naczynie wzbiorcze


Przeponowe naczynie wzbiorcze (rys. 22), wraz zaworem bezpieczeństwa, stanowią zabezpieczenie instalacji centralnego ogrzewania systemu zamkniętego. Przeponowe naczynie wzbiorcze to zbiornik ciśnieniowy z elastyczną membraną (gumową), oddzielającą przestrzeń wodną od przestrzeni gazowej. Zadaniem przeponowego naczynia wzbiorczego jest kompensowanie zmiany objętości wody w instalacji, spowodowanej zmianami jej temperatury.

Montowane jest z reguły na powrocie instalacji centralnego ogrzewania (rys. 23). Łączone jest z instalacją za pomocą rury wzbiorczej, na której od strony instalacji centralnego ogrzewania powinien być zamontowany zawór odcinający.

W instalacjach kotłowych oraz instalacjach centralnego ogrzewania znalazły zastosowanie zawory: trójdrogowe i czwórdrogowe (rys. 24). Produkowane są w wersji gwintowanej (mufowej) lub kołnierzowej. Zawory trójdrogowo mogą pracować jako zawory mieszające lub rozdzielające. Mogą być sterowane ręcznie lub za pomocą napędu mechanicznego. Montowane są na przewodach zasilających lub powrotnych instalacji centralnego ogrzewania.

Rozróżniamy zawory trójdrogowe mieszające i rozdzielające. W instalacjach kotłowych za pomocą zaworu trójdrogowego możemy utrzymać:

− żądaną temperaturę wody powracającej do kotła, − żądaną temperaturę wody zasilającej instalacji centralnego ogrzewania.

Rys. 24. Zawór trójdrogowy kołnierzowy i czterodrogowy mufowy [3]

Zadaniem pompy obiegowej jest wymuszenie przepływu wody w instalacji centralnego ogrzewania. Pompę możemy zamontować zarówno na przewodzie zasilającym, jak i przewodzie powrotnym. Każda pompa powinna być wyposażona w zawór zwrotny oraz filtr. Filtr montujemy po stronie ssawnej pompy, a zawór zwrotny po stronie tłocznej pompy.

a) b)

Rys. 25. Pompa obiegowa centralnego ogrzewania: a) z elektronicznym regulatorem prędkości obrotowej [15]; b) z ręcznym regulatorem prędkości obrotowej [10]


Pompy produkowane są z króćcami gwintowanymi lub kołnierzowymi. Nowoczesne pompy stosowane w instalacjach centralnego ogrzewania mają:

− elektroniczny regulator prędkości obrotowej. Układ elektroniczny pompy reguluje prędkość obrotową pompy ustalając właściwy punkt pracy pompy (rys. 25a),

− ręczny regulator prędkości obrotowej pompy (rys. 25b). Prędkość obrotową pompy ustawia się za pomocą przełącznika obrotów umieszczonego na obudowie pompy. Pompy są najczęściej wyposażone w trójstopniowy przełącznik prędkości. Charakterystykę pompy trójbiegowej przedstawia rysunek 26. Na osi X podano przepływ

wody przez pompę w [m3/h] i [l/min]. Na osi Y podano wysokość podnoszenia pompy w metrach słupa wody. Na wykresie naniesiono trzy krzywe wg których może pracować pompa. Dla przepływu wody np. 1 m3/h wysokość podnoszenia pompy dla biegu „1” wynosi około 1 metra słupa wody, dla biegu „2” wynosi 2,1 m3/h, dla biegu „3” wynosi 3 metry słupa wody. .

Rys. 26. Charakterystyka pompy H=f(Q) [10]

4.4.2. Pytania sprawdzające


1. Jaka armatura stosowana jest w instalacji centralnego ogrzewania? 2. Jakie zadanie pełni zawór zwrotny? 3. Jakie zadanie pełni termostatyczny zawór grzejnikowy? 4. Jakie zadanie pełni głowica termostatyczna? 5. Jakie zdanie pełni grzejnikowy odcinający zawór powrotny? 6. Jakie zadanie pełni zawór bezpieczeństwa w instalacji centralnego ogrzewania? 7. Jaka jest zasada pracy przeponowego naczynia wzbiorczego? 8. Jakie zadanie pełni pompa w instalacji centralnego ogrzewania?


4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Zamontuj zawór bezpieczeństwa w instalacji kotłowej zgodnie z dokumentacją techniczną.


1) przeanalizować dokumentację techniczną zadania, 2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami zadania, 3) zgromadzić materiały niezbędny do wykonania zadania, 4) skompletować narzędzia i sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 5) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 6) zamontować zawór bezpieczeństwa zgodnie z dokumentacją, 7) uporządkować stanowisko pracy, 8) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 9) ocenić poprawność wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji kotłowej, − zawór bezpieczeństwa ½”, kształtki, rura stalowa ½”, − materiały pomocnicze: konopie lniane, pasta uszczelniająca, nitka teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy hydraulicznych, − imadło do rur, gwintownica, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Zamontuj przeponowe naczynie wzbiorcze w instalacji kotłowej zgodnie z dokumentacją techniczną instalacji kotłowej.


1) zapoznać się z dokumentacją techniczną instalacji kotłowej, 2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, ppoż. i ergonomii, 3) zgromadzić materiały niezbędny do wykonania zadania, 4) skompletować narzędzia i sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 5) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 6) zamontować przeponowe naczynie wzbiorcze zgodnie z dokumentacją techniczną

instalacji kotłowej, 7) uporządkować stanowisko pracy, 8) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 9) ocenić poprawność wykonanego ćwiczenia.


Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji kotłowej, − przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór odcinający ½”, kształtki, rura stalowa ½”, − materiały pomocnicze: konopie lniane, pasta uszczelniająca, nitka teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy hydraulicznych, − imadło do rur, gwintownica, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6. 4.4.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wyjaśnić zasadę pracy zaworu zwrotnego? 2) zamontować zawór bezpieczeństwa? 3) ustawić nastawę wstępną na zaworze termostatycznym? 4) wyjaśnić zasadę pracy głowicy termostatycznej? 5) wymienić funkcję jaką pełni zawór powrotny? 6) wymienić miejsce montażu zaworów odpowietrzających? 7) wyjaśnić zasadę pracy przeponowego naczynia wzbiorczego? 8) zamontować przeponowe naczynie wzbiorcze? 9) zamontować pompę centralnego ogrzewania?


4.5. Grzejniki centralnego ogrzewania 4.5.1. Materiał nauczania

Podstawowymi odbiornikami ciepła w instalacji centralnego ogrzewania są grzejniki.

Zadaniem grzejników jest przekazywanie ciepła od wody krążącej w instalacji do pomieszczenia.

W zależności od sposobu oddawania ciepła grzejniki dzielimy na konwekcyjne i promieniujące. Grzejniki konwekcyjne to takie, w których przeważająca ilość ciepła przekazywana jest do pomieszczenia w wyniku ruchu powietrza, czyli unoszeniu ciepła.

Grzejniki dzielimy w zależności od materiału, z którego zostały wykonane na grzejniki: żeliwne, stalowe, miedziano-aluminiowe.

W zależności od konstrukcji grzejniki możemy podzielić na: grzejniki z ogniw żeliwnych, stalowych, miedziano-aluminiowych; grzejniki z rur stalowych gładkich i ożebrowanych, oraz grzejniki stalowe płytowe.

Każdy grzejnik należy wyposażyć w grzejnikowy zawór termostatyczny montowany na gałązce zasilającej, zawór powrotny montowany na gałązce powrotnej oraz ręczny zawór odpowietrzający.

Grzejniki płytowe mogą być przyłączone do instalacji centralnego ogrzewania w różny

sposób. Dwa najbardziej popularne i stosowane rozwiązania to: − podłączenie boczne (rys. 27) – rozwiązanie najczęściej stosowane; umożliwia ono

podłączenie grzejnika zarówno z prawej, jak i z lewej strony. Przewód zasilający należy podłączyć do górnego króćca, a powrotny do dolnego.

Rys. 27. Podłączenie boczne grzejnika centralnego ogrzewania [22]

− podłączenie odpodłogowe (rys. 28) – w ten sposób podłączane są grzejniki typu V.

Oś przewodu zasilającego położona jest 80 mm od bocznej krawędzi grzejnik, natomiast oś przewodu powrotnego 30 mm.

Rys. 28. Podłączenie odpodłogowe grzejnika centralnego ogrzewania [22]

Podłączenie odpodłogowe grzejnika z instalacją centralnego ogrzewania wykonujemy za pomocą prostego lub kątowego zespołu odcinającego (rys. 29). Zespół ten ma z jednej strony podłączenie ¾”, za pomocą którego łączymy zespół odcinający z grzejnikiem, zaś z drugiej strony ma gniazdo umożliwiające podłączenie do instalacji centralnego ogrzewania wykonanej z rur miedzianych lub tworzywowych. Zespół odcinający ma wbudowane dwa zawory kulowe,


dzięki którym możemy odłączyć grzejniki od instalacji centralnego ogrzewania bez konieczności spuszczania wody.

Rys. 29. Zespół odcinający do grzejników kompaktowych [13] Na polskim rynku dostępne są grzejniki płytowe między innymi firm: PURMO, Cosmo

Nova, DeLonghi, Radson, Sterland. Grzejniki płytowe PURMO produkowane są o wysokościach 300, 450, 600, 900 mm oraz

w typoszeregu długości od 400 do 3000 mm. Grzejniki płytowe: typu C są zasilane z boku, a grzejniki płytowe typu V mogą być podłączone do instalacji centralnego ogrzewania od dołu.

Grzejniki typu V mają fabrycznie wmontowany zawór termostatyczny. Grzejniki płytowe można instalować tylko w pomieszczeniach o małej wilgotności,

a więc w pomieszczeniach mieszkalnych (pokojach). Grzejników płytowych nie wolno instalować w łazienkach, gdyż nie mogą pracować w pomieszczeniach wilgotnych.

Radiator, to dodatkowa blaszka przyspawana do płyt grzejnika, dzięki której zwiększona zostaje powierzchnia wymiany ciepła pomiędzy grzejnikiem, a powietrzem w pomieszczeniu, co powoduje, że grzejnik oddaje więcej ciepła.

Grzejniki C i V są produkowane jako: − typ 11 – jednopłytowe z radiatorem, − typ 21s – dwupłytowe z jednym radiatorem, − typ 22 – dwupłytowe z dwoma radiatorami − typ 33 – trójpłytowy z trzema radiatorami.

Przykładowe oznaczenia grzejnika jest następujące: V22/450/1200. Oznacza to: grzejnik dwupłytowy, zasilany od dołu z dwoma radiatorami ciepła, o wysokości 450 mm i długości 1200 mm. Grzejniki płytowe mocujemy do ściany za pomocą zaczepów montażowych (rys. 30a) lub za pomocą stojaków (rys. 30b), które są przykręcane do podłogi.

a) b)

Rys. 30. Mocowania grzejników: a) zaczepy montażowe, b) wsporniki [21]


Dobierając grzejnik należy zwracać uwagę na to, by: − każdy grzejnik wyposażyć w armaturę regulacyjną (zawór termostatyczny) oraz armaturę

odcinającą, − sytuować go przy ścianie zewnętrznej pod oknem. Dopuszcza się usytuowanie grzejnika

w innym miejscu, powoduje to jednak konieczność doboru grzejnika o większej mocy, − dobrać moc cieplną grzejnika zgodnie ze wzorem:

Φ = Qpom – (Φpp+ Φp) [ W ]

w którym: − Φ – moc cieplna grzejnika [W], − Qpom – obliczeniowe zapotrzebowanie pomieszczenia na ciepło przypadające na dany

grzejnik [W], − Φpp – moc cieplna pionu zasilającego i powrotnego w danym pomieszczeniu, jeżeli pion

jest nie zaizolowany, − Φp – moc cieplna innych pionów, znajdujących się w danym pomieszczeniu. Moc cieplna grzejnika stanowiącą podstawę określenia jego wielkości opisuje wzór:

Φ = Qpom – (Φpp + Φp) • βT • βU • βO • βS • βP [ W ] w którym: – βT – współczynnik uwzględniający zastosowanie grzejnikowego zaworu

termostatycznego; βT = 1,15, – βU – współczynnik uwzględniający usytuowanie grzejnika, – βO – współczynnik uwzględniający wpływ osłony grzejnika, – βS – współczynnik uwzględniający wpływ ochłodzenia czynnika grzewczego

dopływającego do grzejnika, – βP – współczynnik uwzględniający inne podłączenie niż podaje producent.

Przy doborze grzejnika, zaokrągla się jego wielkość w górę do najbliższej wartości produkowanej. Dopuszcza się przyjmowanie grzejnika o mocy mniejszej niż wymagana pod warunkiem, że moc cieplna dobranego grzejnika nie jest mniejsza niż 97% zapotrzebowania na ciepło i jednocześnie zmniejszenie to nie przekracza 20 W.

Wartość mocy cieplnej grzejnika – Φ, służy jedynie do określenia jego wielkości (rozmiaru), natomiast podstawą określenia strumienia czynnika grzewczego przepływającego przez grzejnik stanowi obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło Qpom przypadające na dany grzejnik.

Katalogi producentów grzejników zawierają tabele doboru grzejników na parametry zalecane przez PN EN 442, w której przyjęto jako podstawowe parametry instalacji centralnego ogrzewania 75/65/20°C i ∆T = 50K (temperatura zasilania – tz / temperatura powrotu – tp/ temperatura pomieszczenia – ti i średnia różnica temperatur – ∆T). Jeżeli projektujemy instalację centralnego ogrzewania na parametry inne niż podaje tabela, to moc cieplną grzejnika należy obliczyć uwzględniając współczynnik korekcyjny.



1. Z jakich materiałów wykonywane są grzejniki? 2. W jaką armaturę powinien być wyposażony grzejnik płytowy? 3. W jaki sposób montujemy grzejniki płytowe? 4. Co to jest radiator ciepła? 5. W jakiej pozycji należy montować grzejnikowy zawór termostatyczny? 6. Jak odczytać należy dane grzejnika zapisane jako:V22/450/1200? 7. W jakim miejscu pomieszczenia należy sytuować grzejniki? 8. Ile powinien wynosić minimalny odstęp grzejnika płytowego od podłogi? 9. W jakich pomieszczeniach nie mogą być montowane grzejniki płytowe? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Dobierz grzejnik dla zadanych przez nauczyciela parametrów i usytuuj go we wskazanym pomieszczeniu budynku. Podaj warunki jego montażu.


1) dokonać analizy doboru grzejnika, 2) zapoznać się z warunkami technicznymi wskazanego przez nauczyciela pomieszczenia, 3) zaopatrzyć się w notatnik oraz przybory do pisania i rysowania, 4) przeanalizować dane dla doboru grzejnika, 5) dobrać grzejnik oraz usytuować go w pomieszczeniu, 6) nanieść na planie miejsce usytuowania grzejnika, 7) podać warunki jego montażu, 8) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − parametry dla doboru grzejnika podane przez nauczyciela, − katalog grzejników, − arkusz papieru formatu A4, długopis, ołówek, gumka, − przybory do pisania, − przybory do rysowania, − kalkulator, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Przeprowadź demontaż istniejącego grzejnika centralnego ogrzewania i montaż nowego grzejnika do istniejącej instalacji centralnego ogrzewania.


1) zapoznać się z dokumentacją techniczną instalacji centralnego ogrzewania, 2) przeanalizować zasady montażu i demontażu grzejnika centralnego ogrzewania, 3) zapoznać się z dokumentacją techniczną nowego grzejnika centralnego ogrzewania,


4) zaplanować czynności związane z wykonaniem ćwiczenia, 5) zaplanować czynności związane z wykonaniem ćwiczenia, 6) zgromadzić materiały niezbędne do wykonania ćwiczenia, 7) skompletować narzędzia i sprzęt, sprawdzają jednocześnie ich stan techniczny, 8) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 9) zakręcić zawory odcinające na pionie zasilającym i powrotnym instalacji centralnego

ogrzewania, 10) spuścić wodę z pionu instalacji do poziomu demontowanego grzejnika, 11) zdemontować grzejnik, 12) wyposażyć grzejnik w: zawór termostatyczny, zawór powrotny, odpowietrznik, 13) zamontować nowy grzejnik, 14) ustawić nastawę wstępną na zaworze termostatycznym zgodnie z dokumentacją, 15) zamontować głowicę termostatyczną, 16) odkręcić zawory odcinające na pionie zasilającym i powrotną, 17) uzupełnić instalację wodą do wymaganego ciśnienia, 18) odpowietrzyć pion centralnego ogrzewania, 19) odpowietrzyć grzejniki przyłączone do tego pionu, 20) sprawdzić szczelność wykonanych połączeń, 21) uporządkować stanowisko pracy, 22) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 23) ocenić poprawność wykonania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji centralnego ogrzewania, − dokumentacja techniczno-ruchowa grzejnika centralnego ogrzewania lub karta

katalogowa grzejnika, − grzejnik centralnego ogrzewania, − wyposażenie grzejnika: zawór termostatyczny, głowica termostatyczna, zawór powrotny,

odpowietrznik ręczny, − materiały pomocnicze: konopie lniane, taśma teflonowa, pasta uszczelniająca, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich, − komplet wkrętaków krzyżakowych, − wiadro lub inne naczynie na spuszczaną wodę, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6.


4.5.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wymienić materiały z których wykonywane są grzejniki? 2) wymienić armaturę grzejnika płytowego? 3) zamontować zawór termostatyczny? 4) ustawić nastawę wstępną na zaworze termostatycznym? 5) zamontować grzejnik centralnego ogrzewania? 6) odpowietrzyć grzejnik centralnego ogrzewania? 7) usytuować grzejnik centralnego ogrzewania w pomieszczeniu? 8) dobrać grzejnik do pomieszczenia? 9) odczytać informacje zawarte w zapisie: V22/450/1200? 10) dobrać materiał i technologię do wykonania podłączenia grzejnika

do instalacji centralnego ogrzewania?


4.6. Ogrzewanie grawitacyjne 4.6.1. Materiał nauczania

Zadaniem instalacji centralnego ogrzewania jest utrzymanie w pomieszczeniu wymaganej temperatury. Komfort cieplny w pomieszczeniu można zdefiniować następująco:,,gdy w pomieszczeniu o średniej temperaturze 20°C, przy nieruchomym powietrzu (prędkość powietrza poniżej 0,15 m/s), przy normalnej wilgotności względnej około 50%, człowiek dorosły normalnie ubrany, nie doznaje żadnego wrażenia cieplnego tzn. nie odczuwa ani zimna ani ciepła, to mówimy wtedy, że są warunki komfortu cieplnego”.

Instalacja centralnego ogrzewania zbudowana jest z następujących elementów: kotła lub innego źródła ciepła (wymiennik ciepła), grzejników oraz armatury połączonych między sobą przewodami. Przewody instalacji centralnego ogrzewania, mogą być wykonywane z rur stalowych, miedzianych lub tworzywowych. Czynnikiem, który przenosi ciepło z kotła do odbiorników (grzejników) jest najczęściej woda o maksymalnej temperaturze 95°C.

Podziału instalacji centralnego ogrzewania możemy dokonać ze względu na:

− Sposób wymuszenia krążenia czynnika grzewczego: − ogrzewanie grawitacyjne, − ogrzewanie pompowe.

− Sposób rozprowadzenia przewodów: − z rozdziałem górnym, − z rozdziałem dolnym (w układzie tradycyjnym, poziomym lub rozdzielaczowym).

− Sposób zabezpieczenia instalacji: − naczyniem wzbiorczym typu otwartego, − zaworem bezpieczeństwa i przeponowym naczyniem wzbiorczym.

Zasada działania ogrzewania grawitacyjnego polega na wykorzystaniu zjawiska zmiany

gęstości wody, wywołanej zmianą jej temperatury (ogrzewanie grawitacyjne nie ma pompy). Parametry ogrzewania grawitacyjnego to najczęściej 90oC na zasilaniu i 70oC na powrocie (skrót 90/70°C). Ogrzewanie grawitacyjne może być wykonywane z rozdziałem górnym lub dolnym. Ogrzewanie z rozdziałem dolnym (rys. 31) to instalacja, w której przewody rozprowadzające gorącą wodę prowadzone są na najniższej kondygnacji budynku. Od tych przewodów poprowadzona jest dalsza część instalacji. W ogrzewaniu z rozdziałem górnym główny przewód instalacji doprowadza gorącą wodę na poddasze budynku, skąd jest rozprowadzana w całym budynku. Ogrzewanie grawitacyjne stosuje się w budynkach, w których pozioma odległość od źródła ciepła do najdalszego pionu nie przekracza 25 m, a różnica wysokości pomiędzy źródłem ciepła i najniżej położonym grzejnikiem wynosi co najmniej 2 m. Instalację grawitacyjną centralnego ogrzewania, należy wykonywać z rur stalowych (dopuszcza się wykonanie instalacji z rur miedzianych).

Aby ogrzewanie grawitacyjne prawidłowo funkcjonowało musi być spełniony następujący warunek:

∆ p cz > (R • L + Z)obiegu [Pa] ∆ p cz = ∆pgr = g • h ( ςp –ςz ) [ Pa ]

w którym: ∆pcz – ciśnienie czynne [Pa], ∆pgr – ciśnienie grawitacyjne [Pa],

g – przyspieszenie ziemskie; 9,81[m/s2],


h – różnica wysokości pomiędzy środkiem kotła a środkiem rozpatrywanego grzejnika w danym obiegu [m],

ςp – gęstość wody na powrocie do kotła [kg/m3], ςz – gęstość wody na wyjściu z kotła [kg/m3], R – jednostkowa strata ciśnienia [Pa/m], L – długość odcinka instalacji [m], Z – wartość strat ciśnienia spowodowana oporami miejscowymi [Pa].

Rys. 31. Schemat instalacji ogrzewania grawitacyjnego z rozdziałem dolnym [18, s. 167]

Ogrzewanie grawitacyjne to:

− pewność działania (nie potrzebna jest energia z zewnątrz np. do napędu pompy), − niskie ciśnienie wody wynikające tylko z ciśnienia hydrostatycznego.

Ogrzewanie grawitacyjne posiada następujące wady:

− duża bezwładność (brak możliwości regulacji), − duże średnice przewodów w porównaniu z ogrzewaniem pompowym, − duża pojemność wodna instalacji, − kłopoty z prowadzeniem przewodów.

Naczynie wzbiorcze otwarte (rys. 32) to zbiornik bezciśnieniowy w kształcie

prostopadłościanu lub walca. Przestrzeń powietrzna naczynia wzbiorczego połączona jest z atmosferą. Zadaniem naczynia wzbiorczego otwartego, jest przejęcie zwiększonej objętości wody w instalacji centralnego ogrzewania, na skutek wzrostu jej temperatury. Jeżeli temperatura wody (czynnika grzewczego) na zasilaniu nie przekracza 60°C, to objętość krążącej wody w instalacji wzrasta o około 2% (temperatura początkowa wynosi 10°C), natomiast gdy temperatura wody osiąga 95°C, to objętość wody wzrasta o około 4%.

Naczynie wzbiorcze powinno być umieszczone na najwyższej kondygnacji, nad źródłem ciepła przy pionowym prowadzeniu rury bezpieczeństwa.

Rura bezpieczeństwa jest to rura łącząca najwyżej położoną część przestrzeni wodnej kotła z przestrzenią powietrzną naczynia wzbiorczego, wprowadzona do naczynia wzbiorczego powyżej rury przelewowej.

Rura bezpieczeństwa zabezpiecza kocioł oraz instalację centralnego ogrzewania przed nadmiernym wzrostem ciśnienia oraz zapewnia odprowadzenie czynnika grzewczego do przestrzeni powietrznej naczynia wzbiorczego.


Na rurze bezpieczeństwa nie wolno montować żadnej armatury. Wysokość położenia naczynia wzbiorczego (od wierzchu najwyżej położonego grzejnika do dna naczynia wzbiorczego), przy rozdziale dolnym powinna wynosić minimum 0,3 m.

Rys. 32. Naczynie wzbiorcze otwarte [18, s. 171]



1. Z jakich elementów zbudowana jest instalacja centralnego ogrzewania? 2. Jaka jest maksymalna temperatura wody w instalacji centralnego ogrzewania? 3. Jaki jest podział instalacji centralnego ogrzewania? 4. Na jakiej zasadzie działa ogrzewanie grawitacyjne? 5. Jakie są warunki pracy ogrzewania grawitacyjnego? 6. Z jakich materiałów instalacyjnych możemy wykonać ogrzewanie grawitacyjne? 7. Jakie zdanie pełni w instalacji grawitacyjnej naczynie wzbiorcze otwarte? 4.6.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Wrysuj instalację grawitacyjną centralnego ogrzewania z rozdziałem dolnym w dokumentację rysunkową domku jednorodzinnego. Wykonaj schemat tej instalacji.


1) przeanalizować dokumentację rysunkową domku jednorodzinnego, 2) wrysować grzejniki centralnego ogrzewania na rzucie kondygnacji, 3) wrysować przebieg przewodów instalacji centralnego ogrzewania w dokumentację

rysunkową budynku jednorodzinnego, 4) narysować schemat instalacji grawitacyjnej z rozdziałem dolnym, 5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − podkład budowlany budynku jednorodzinnego, − arkusz papieru formatu A4, − długopis, linijka, ołówek, gumka, − literatura z rozdziału 6.


Ćwiczenie 2 Zamontuj naczynie wzbiorcze otwarte do instalacji kotłowej, w której źródłem ciepła jest

kocioł na paliwo stałe zgodnie z obowiązującymi wytycznymi technicznymi. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z wytycznymi technicznymi obowiązującymi w zakresie montażu naczynia wzbiorczego do instalacji kotłowej, w której źródłem ciepła jest kocioł na paliwo stałe,

2) zgromadzić materiał niezbędny do wykonania ćwiczenia, 3) skompletować narzędzia i sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny,

zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 4) zaplanować miejsce usytuowania naczynia wzbiorczego otwartego, 5) zamontować naczynie wzbiorcze otwarte, 6) połączyć naczynie wzboiorcze otwarte z instalacją kotłową, 7) sprawdzić poprawność wykonanego montażu, 8) napełnić wodą instalację kotłową, 9) sprawdzić szczelność wykonanych połączeń, 10) uporządkować stanowisko pracy, 11) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 12) ocenić poprawność i estetykę wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − kocioł na paliwo stałe, − wytyczne montażu naczynia wzbiorczego, − naczynie wzbiorcze otwarte, rury stalowe, kształtki, − materiały pomocnicze: konopie lniane, pasta uszczelniająca, kołki rozporowe ze śrubami, − komplet kluczy hydraulicznych, − wiertarka udarowa z kompletem wierteł, − gwintownica, − imadło do rur, − piłka do metalu, − komplet wkrętaków, − młotek, − literatura z rozdziału 6. 4.6.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wymienić elementy z których zbudowana jest instalacja centralnego ogrzewania?

2) przedstawić podział instalacji centralnego ogrzewania ? 3) podać maksymalna temperaturę wody w instalacji centralnego

ogrzewania? 4) wyjaśnić sposób działania ogrzewania grawitacyjnego? 5) określić miejsce montażu naczynia wzbiorczego otwartego? 6) wykonać zestawienie materiału dla montażu naczynia wzbiorczego

otwartego? 7) wymienić warunki pracy ogrzewania grawitacyjnego? 8) wyjaśnić zasadę pracy naczynia wzbiorczego otwartego?


4.7. Ogrzewanie pompowe 4.7.1. Materiał nauczania

Pompowe instalacje centralnego ogrzewania są w Polsce najbardziej rozpowszechnione. W instalacji pompowej przepływ wody wymusza pompa obiegowa. Zadaniem pompy jest pokonanie oporów przepływu wody w instalacji spowodowanych oporami tarcia w rzewodach oraz oporami miejscowymi (kształtki, armatura i urządzenia). Ogrzewanie pompowe pozwala na większą swobodę prowadzenia przewodów, a ich średnice są mniejsze niż w ogrzewaniu grawitacyjnym. Mamy możliwość montażu grzejnika poniżej kotła centralnego ogrzewania, instalacja ma mniejszą bezwładność cieplną, a tym samym rozruch instalacji jest szybszy niż ogrzewania grawitacyjnego. Rozróżniamy instalacje pompowe systemu otwartego oraz systemu zamkniętego.

Instalacja centralnego ogrzewania, pompowa systemu otwartego (rys. 33) to taka, w której krążąca woda w instalacji styka się bezpośrednio z powietrzem poprzez naczynie wzbiorcze typu otwartego. Instalacje, w których źródłem ciepła jest kocioł na paliwo stałe, należy projektować i wykonywać jako instalacje centralnego ogrzewania systemu otwartego, zabezpieczone naczyniem wzbiorczym otwartym. W tego typu instalacjach, pompa może być zainstalowana na przewodzie, którym woda powraca z instancji centralnego ogrzewania do kotła, lub na przewodzie, którym woda gorąca płynie do grzejników. Instalacja systemu otwartego może być wykonywana zarówno z rozdziałem górnym, jak i dolnym. Najbardziej rozpowszechnione są instalacje z rozdziałem dolnym. Instalacje należy wykonywać z rur stalowych (dopuszcza się wykonanie instalacji z rur miedzianych). Przewody należy izolować, stosując gotowe prefabrykaty (półcylindryczne lub cylindryczne) z pianki poliuretanowej. Grubość izolacji powinna być podana w dokumentacji technicznej instalacji centralnego ogrzewania, zależy od parametrów nośnika ciepła.

Rys. 33. Schemat pompowej instalacji centralnego ogrzewania systemu otwartego [18, s. 199]


W instalacji systemu zamkniętego, woda krążąca w instalacji centralnego ogrzewania nie styka się z powietrzem. Instalacja, w której źródłem ciepła są kotły na paliwo gazowe lub paliwo ciekłe (olej opałowy) pracują z reguły w systemie zamkniętym i są zabezpieczone zaworem bezpieczeństwa oraz przeponowym naczyniem wzbiorczym, przy czym pompa obiegowa może być zamontowana na powrocie lub zasilaniu.

Zalecane parametry instalacji to 75/65oC (dopuszcza się inne parametry instalacji np. 75/60oC). Instalacje tego typu z reguły pracują z rozdziałem dolnym w układzie poziomym – trójnikowym (rys. 34) lub rozdzielaczowym (rys. 35).

Układ rozdzielaczowy to taki, w którym każdy grzejnik zasilany jest oddzielną parą przewodów prowadzoną po stropie danej kondygnacji. Przewody prowadzone od grzejnika do szafki rozdzielaczowej wykonane są z jednego odcinka. Przewody te należy prowadzić w rurze osłonowej typu „peszel” lub w izolacji cieplnej. System ten pozwala na skuteczniejszą regulację instalacji, niż w przypadku ogrzewania w układzie trójnikowym.

Rury miedziane łączone są za pomocą lutowania lutem miękkim, natomiast rury z tworzyw sztucznych łączone są za pomocą połączeń zaciskowych skręcanych lub zaprasowywanych.Projektując i wykonując instalacje centralnego ogrzewania, przewody należy prowadzić tak, aby miały możliwość swobodnego wydłużania się pod wpływem temperatury. Przewody należy prowadzić wykorzystując kompensację naturalną lub sztuczną.

Kompensacja naturalna polega na układaniu przewodów w linii łamanej oraz odpowiednim usytuowaniu punktów stałych. Kompensacja sztuczna polega na zastosowaniu urządzeń kompensujących (np. wydłużek w kształcie litery – U, kompensatorów mieszkowych).

Brak kompensacji przewodów najczęściej prowadzi do uszkodzenia instalacji centralnego ogrzewania.

Przewody mogą być prowadzone po wierzchu ścian, w bruzdach lub wylewce betonowej podłogi.

Rys. 34. Schemat instalacji centralnego ogrzewania w układzie poziomym – trójnikowym [25, s. 42]


Rys. 35. Schemat instalacji centralnego ogrzewania w układzie poziomym

– rozdzielaczowym [25, s. 40]

W budownictwie wielorodzinnym do końca lat dziewiędziesiątych, instalacje centralnego ogrzewania projektowano z rozdziałem dolnym według schematu (rys. 36).

Aby w instalacji centralnego ogrzewania z rozdziałem dolnym zdemontować grzejnik, należy: − zamknąć zawory odcinające „A” na pionie zasilającym i powrotnym instalacji, − spuścić z pionu wodę, − odkręcić połączenie rozłączne na zasilaniu i powrocie grzejnika, − zdemontować grzejnik.

Rys. 36. Instalacja centralnego ogrzewania [źródło własne] 1 – wymiennik ciepła, 2 – przeponowe naczynie wzbiorcze, 3 – pompa obiegowa, 4 – grzejnikowy zawór termostatyczny, 5 –automatyczny odpowietrznik, A – zawory odcinające na pionach


Nowoczesne rozwiązanie instalacji centralnego ogrzewania w budownictwie wielorodzinnym przedstawiono na rysunku 37. Główny pion zasilający mieszkania poprowadzony jest na klatce schodowej. Od pionu tego do każdego mieszkania poprowadzona jest instalacja centralnego ogrzewania w pętli poziomej. Instalacja odcięta jest od pionu zaworami. Jest ona ułożona w warstwie podłogowej, wykonana najczęściej z rur polietylenowych łączonych w technologii zaciskowej–zaprasowywanej. Grzejniki zasilane są od dołu i łączone z instalacją za pomocą zespołu odcinającego prostego lub kątowego.

Rys. 37. Instalacja centralnego ogrzewania [25, s. 26]

Ogrzewanie płaszczyznowe to takie, w którym ciepło przekazywane jest do pomieszczenia za pośrednictwem otaczających przegród.

W zależności od usytuowania płaszczyzny grzejnej rozróżniamy ogrzewanie płaszczyznowe: podłogowe, ścienne, sufitowe.

Ogrzewanie podłogowe jest systemem ogrzewania niskotemperaturowego, w którym 70% energii (ciepła) przekazywane jest do pomieszczenia przez promieniowanie, a tylko 30% przez konwekcję. Nośnikiem ciepła w tego typu ogrzewaniach jest woda.

Parametry instalacji to np.: 50/40oC, 45/35oC. Ogrzewanie to zapewnia poczucie komfortu cieplnego, dzięki równomiernemu

rozchodzeniu się ciepła w pomieszczeniu, od podłogi do sufitu (odczuwamy przyjemne ciepło przez stopy na podłodze i optymalną temperaturę na wysokości głowy).

Podstawowym elementem ogrzewania podłogowego jest spirala grzejna ułożona na stropie na odpowiedniej warstwie izolacji cieplnej (rys. 38). Spirala grzejna może być ułożona w formie ślimaka lub wężownicy.

System ogrzewania podłogowego pozwala na uzyskanie w ogrzewanym pomieszczeniu bardziej równomiernego rozkładu temperatury niż w ogrzewaniu grzejnikowym.

Instalacje ogrzewania podłogowego mogą być wykonywane z rur miedzianych miękkich lub rur tworzywowych. Spiralę grzejną należy wykonać z jednego odcinka rury, rozwijanej ze zwoju.

Rys. 38. Spirala grzejna ogrzewania podłogowego [21]


Ogrzewanie powietrzne polega na dostarczaniu ciepła do pomieszczeń za pomocą nawiewu ciepłego powietrza. Nawiew może odbywać się grawitacyjnie lub mechanicznie. Obecnie stosuje się systemy ogrzewania powietrznego mechanicznego. Nawiew ciepłego powietrza odbywa się przez system przewodów wentylacyjnych przy pomocy wentylatorów lub stosuje się aparaty grzewczo-wentylacyjne.

Stabilizacja hydrauliczna instalacji centralnego ogrzewania prowadzi do osiągnięcia projektowanej mocy cieplnej w każdym odbiorniku ciepła (grzejniku).

W instalacji, w której stabilizacja hydrauliczna działa poprawnie, nie występuje problem nadprzepływów w jednej części instalacji, generujących podprzepływy w innej części instalacji. Instalacje z termostatycznymi zaworami grzejnikowymi należy wyposażać w armaturę regulacyjną przewodową, która powinna zapewnić automatyczną stabilizacje ciśnienia.

Rys. 39. Regulator różnicy ciśnienia Rys. 40. Regulator różnicy ciśnienia typu dławiącego [7] typu nadmiarowo-upustowego [7]

Cel ten można osiągnąć stosując następującą armaturę:

− regulatory różnicy ciśnienia bezpośredniego działania, typu dławiącego (rys. 39); regulatory te montowane najczęściej są na przewodzie powrotnym instalacji,

− regulatory różnicy ciśnienia bezpośredniego działania, typu nadmiarowo-upustowego (rys. 40); regulatory te pozwalają na utrzymanie założonej różnicy ciśnienia w instalacji lub jej fragmencie. Przykłady zastosowania regulatorów nadmiarowo – upustowych przedstawiono na rys. 41. W dużych obiektach o rozbudowanej, wielosekcyjnej instalacji centralnego ogrzewania

stosuje się układy regulacji podpionowej (sekcyjnej). Zadaniem tego typu regulacji jest utrzymanie stałej różnicy ciśnienia w regulowanym pionie, sekcji instalacji.

Do tego celu służą:

− zawór odcinająco-pomiarowy (np. zawór podpionowy typu ASV–M „Danfoss”), montowany na pionie zasilajacym,

− zawór – regulator automatyczny różnicy ciśnienia (np.typu ASV–P „Danfoss”), montowany na pionie powrotnym.

Armaturę automatyki podpionowej przedstawiono na rys. 42, a typowe zastosowanie

regulatorów podpionowych przedstawiono na rys. 43. Zadaniem automatyki podpionowej jest


utrzymanie stałej różnicy ciśnienia niezależnie od przepływów czynnika grzewczego (wody) przez dany pion centralnego ogrzewania.

Rys. 41. Przykłady zastosowań regulatorów nadmiarowo-upustowych [7]

Rys. 42. Armatura automatyki podpionowej [5]


Rys. 43. Zastosowanie regulatorów podpionowych [5]

Po wykonaniu instalacji centralnego ogrzewania zgodnie z dokumentacją – projektem technicznym, przystępujemy do przeprowadzenia próby szczelności. Próbę szczelności przeprowadzamy: − po dokładnym przepłukaniu instalacji wodą, − przed zakryciem instalacji w bruzdach i kanałach, − przed pomalowaniem elementów instalacji, − przed wykonaniem izolacji cieplnej.

Próba szczelności instalacji powinno być przeprowadzona za pomocą wody, a w uzasadnionych przypadkach, sprężonego powietrza. Próbie szczelności poddawana jest tylko instalacja centralnego ogrzewania bez urządzeń (kotły, grzejniki) oraz armatury zabezpieczającej, regulacyjnej, odpowietrzającej. Próbę szczelności przeprowadzamy na zimno i na gorąco.

Kolejność etapów przeprowadzenia próby szczelności: − napełniamy instalację zimną wodą, − sprawdzamy szczelność instalacji pod ciśnieniem statycznym; próba polega na

sprawdzeniu czy nie występują przecieki wody lub roszenie powierzchni instalacji.

Próbę szczelności wykonujemy ręczną pompą do badania szczelności (rys. 44). Pompa powinna być wyposażona w zbiornik z wodą, zawór odcinający, zawór spustowy oraz manometr. Manometr powinien mieć tarczę o średnicy minimum 150 mm, a jego zakres pomiarowy powinien być o 50% większy niż ciśnienie próbne. Działka elementarna, przy zakresie pomiarowym manometru do 10 bar, powinna wynosić 0,1 bara.

Rys. 44. Ręczna pompa do przeprowadzenia prób szczelności [12]


Ciśnienie próbne w budynkach instalacji centralnego ogrzewania o maksymalnej temperaturze czynnika grzewczego (wody) nie przekraczającej 100oC, powinno wynosić nie mniej niż: ciśnienie robocze zwiększone o 2 bary, lecz nie mniej niż 4 bary.

Ciśnienie próbne w budynkach ogrzewania podłogowego, powinno wynosić nie mniej niż ciśnienie robocze zwiększone o 2 bary, lecz nie mniej niż 9 bar.

Ciśnienie robocze powinno być podane w projekcie technicznym instalacji centralnego ogrzewania.

Czas trwania próby szczelności instalacji zależy od rodzaju przewodów, z jakich została ona wykonana.

W przypadku instalacji wykonanych z rur stalowych lub miedzianych w technologii spawanej (lutowanej), próbę uważamy za pozytywną, jeżeli w czasie ½ godziny manometr nie wykaże spadku ciśnienia. Po wykonaniu próby szczelności sporządzamy protokół, w którym powinny się znaleźć następujące informacje: − data przeprowadzenia próby szczelności, − obiekt na, którym przeprowadzono próbę szczelności, − nazwiska osób biorących udział w próbie szczelności, − wartość ciśnienia próbnego, − wynik próby szczelności (próba szczelności wypadła: pozytywnie lub negatywnie), − podpisy osób uczestniczących w próbie szczelności.

Wykonawca instalacji powinien przeprowadzić próbę szczelności w obecności inwestora, a w przypadku małego obiektu budowlanego, do którego należy zaliczyć budynek jednorodzinny w obecności właściciela obiektu. Po pozytywnej próbie szczelności, możemy przystąpić do montażu urządzeń (kotła, grzejników) oraz armatury. Następnie wykonujemy regulację wstępną, zgodnie z dokumentacją techniczną (projektem instalacji centralnego ogrzewania).

Po wykonaniu prac montażowych i regulacji, napełniamy instalację wodą. Przeprowadzamy następnie próbę szczelności na gorąco. Polega ona na uruchomieniu instalacji centralnego ogrzewania i podniesieniu temperatury wody w instalacji do maksymalnej wartości (zgodnie z dokumentacją techniczną) w czasie 72 godzin. Po upływie tego czasu w celu sprawdzenia poprawności działania wykonujemy pomiary: − temperatury powietrza zewnętrznego, − temperatury wody w instalacji centralnego ogrzewania, (wartość temperatury wody

powinna być określona w zależności od temperatury zewnętrznej) − temperatury powietrza w ogrzewanych pomieszczeniach. Temperatura

w pomieszczeniach mieszkalnych powinna wynosić + 20oC, natomiast w łazience + 24oC.

W przypadku, gdy w niektórych pomieszczeniach temperatura będzie za niska lub za

wysoka, należy dokonać ponownej regulacji instalacji.


1. Jakie zalety ma ogrzewanie pompowe w porównaniu z ogrzewaniem grawitacyjnym? 2. W jaki sposób zabezpieczona jest instalacja centralnego ogrzewania systemu otwartego? 3. W jaki sposób zabezpieczona jest instalacja centralnego ogrzewania systemu

zamkniętego? 4. Jaka jest zasada działania ogrzewania w systemie rozdzielaczowym?


5. Jaka jest zasada działania ogrzewania w systemie trójnikowym? 6. Kiedy przeprowadzamy próbę szczelności instalacji centralnego ogrzewania? 7. Ile wynosi ciśnienie próbne instalacji centralnego ogrzewania? 8. W jaki sposób przeprowadzamy próbę szczelności instalacji centralnego ogrzewana? 9. Jakie znasz rodzaje ogrzewania płaszczyznowego? 4.7.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Zmontuj fragment instalacji centralnego ogrzewania z rozdziałem dolnym wykonanym z rur miedzianych wraz z wyposażeniem, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną instalacji centralnego ogrzewania.


1) przeanalizować dokumentację techniczną instalacji centralnego ogrzewania, 2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, 3) zgromadzić materiały niezbędne do wykonania zadania, 4) skompletować narzędzia, sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 5) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 6) wyznaczyć osie przewodów fragmentu instalacji centralnego ogrzewania z rozdziałem

górnym, 7) wyznaczyć miejsca montażu punktów mocowania rury miedzianej, 8) zamocować uchwyty do mocowania rury, 9) przygotować odcinki rur miedzianych do montażu, 10) zamocować rury w uchwytach zgodnie z dokumentacją, 11) połączyć rury za pomocą lutowania lutem miękkim, 12) uporządkować stanowisko pracy, 13) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 14) dokonać oceny poprawności i estetyki wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji centralnego ogrzewania, − rury miedziane o średnicach zgodnych z dokumentacją zadania, − kształtki miedziane, łączniki ze stopów miedzi zgodnie z dokumentacją, − kalibrowniki, ekspandery, − włóknina niemetaliczna, − uchwyty z kołkiem do mocowania rur, − materiały pomocnicze: cyna do lutowania miękkiego, topnik, taśma teflonowa, − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich, − komplet wkrętaków krzyżakowych, − poziomnica, − przymiar składany, − młotek, − przecinarka krążkowa,


− kalibrowniki, − wiertarka udarowa z kompletem wierteł, − komplet palników do lutowania miękkiego, butla z gazem, − sprzęt gaśniczy, − apteczka pierwszej pomocy, − środki ochrony osobistej, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Zmontuj fragment instalacji centralnego ogrzewania z rozdziałem dolnym z rur tworzywowych typu PEX/Al/PEX wraz z wyposażeniem, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną instalacji centralnego ogrzewania.


1) przeanalizować dokumentację techniczną instalacji centralnego ogrzewania, 2) przygotować stanowisko pracy zgodnie z wymogami bhp, 3) zgromadzić materiały niezbędne do wykonania zadania, 4) skompletować narzędzia, sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 5) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 6) wyznaczyć osie przewodów fragmentu instalacji, 7) wyznaczyć miejsce montażu punktów mocowania rury typu PEX/Al/PEX, 8) zamocować uchwyty do mocowania rury, 9) przygotować odcinki rur z PEX/Al/PEX do montażu, 10) wykonać połączenie rur PEX/Al/PEX z pionem zasilającym i powrotnym, 11) zamontować rurę osłonową typu „peszel”, 12) ułożyć i zamocować w uchwytach rury zgodnie z dokumentacją, 13) zamontować zawory odcinające na końcach rur, 14) uporządkować stanowisko pracy, 15) ocenić jakość wykonanego ćwiczenia, 16) ocenić poprawność i estetykę wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji centralnego ogrzewania, − rury typu PEX/Al/PEX o średnicach zgodnych z dokumentacją zadania, − odcinające zawory kulowe ½”, − kształtki do połączeń zaciskowych, − rura typu „peszel” zgodnie z dokumentacją, − uchwyty z kołkami do mocowania rur, − materiały pomocnicze: taśma teflonowa, kołki plastikowe,, − zaciskarka elektryczna − komplet kluczy płaskich, − komplet kluczy oczkowych, − komplet kluczy hydraulicznych, − komplet wkrętaków płaskich i krzyżakowych, − poziomnica, − przymiar składany, − młotek,


− wiertarka udarowa z kompletem wierteł, − kalibrowniki, zdzieraki, − środki ochrony osobistej, − apteczka pierwszej pomocy, − literatura z rozdziału 6. 4.7.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) wymienić zalety ogrzewania pompowego? 2) wyjaśnić sposób zabezpieczenia instalacji centralnego ogrzewania

w systemie zamkniętym? 3) rozprowadzić i zmontować ogrzewanie w systemie trójnikowym? 4) rozprowadzić i zmontować ogrzewanie w systemie rozdzielaczowym? 5) przeprowadzić próbę szczelności instalacji centralnego ogrzewania? 6) podać wartość ciśnienia próbnego dla ogrzewania grzejnikowego? 7) podać wartość ciśnienia próbnego dla ogrzewania podłogowego?


4.8. Uszkodzenia i nieprawidłowości w funkcjonowaniu instalacji centralnego ogrzewania

4.8.1. Materiał nauczania

Przyczynami niewłaściwej pracy urządzeń grzewczych i instalacji centralnego

ogrzewania mogą być: − błędy projektowe, − niestaranne i niezgodne z projektem wykonanie instalacji, − niewłaściwa eksploatacja instalacji.

Skutkiem niewłaściwej eksploatacji instalacji centralnego ogrzewania jest niedogrzewanie pomieszczeń. Może ono być spowodowane: − nieszczelną stolarką okienną i niedostateczną izolacją przegród budowlanych, − niedostateczną wydajnością cieplną źródła ciepła, − złą regulacją źródła ciepła, − złą pracą pomp obiegowych, − niedostatecznym napełnieniem instalacji centralnego ogrzewania wodą, − zapowietrzeniem instalacji centralnego ogrzewania, − rozregulowanie instalacji centralnego ogrzewania, − niedostateczną powierzchnią grzejną grzejników, − wadliwym montażem grzejnika lub gałązek grzejnikowych.

Niedostateczna wydajność źródła ciepła może być skutkiem błędu projektanta, zwiększeniem zapotrzebowania na ciepło spowodowane zmianami podczas budowy, brakiem mocy cieplnej w systemie ciepłowniczym lub wadliwą eksploatacją źródła ciepła (kotła, wymiennika ciepła). Jedynym sposobem usunięcia tej wady przy założeniu, że źródło ciepła wraz z instalacją centralnego ogrzewania jest prawidłowo eksploatowane polega na wymianie kotła lub wymiennika ciepła na urządzenie o większej mocy. Przed podjęciem decyzji o wymianie kotła lub wymiennika ciepła powinna być wykonana ekspertyza, której autorem powinna być osoba o odpowiednich kwalifikacjach. Wymiana taka wiąże się z dużymi kosztami zakupu nowego kotła oraz jego montażu w instalacji centralnego ogrzewania. Niewłaściwa regulacja źródła ciepła

Źródło ciepła, jak również instalacja centralnego ogrzewania, pracują w systemie automatycznej regulacji. Zła regulacja powoduje niedogrzewanie lub przegrzewanie pomieszczeń. Przyczyną nieodpowiedniej temperatury w pomieszczeniach jest zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura czynnika grzewczego. Aby temu zapobiec należy we właściwy sposób wyregulować moc urządzeń grzewczych. Polega ona na utrzymywaniu przez kocioł lub wymiennik ciepła: − odpowiedniej temperatury zasilania instalacji centralnego ogrzewania ustawianej ręcznie

na programatorze kotła, − zmiennej temperatury na zasilaniu instalacji centralnego ogrzewania w zależności od

temperatury zewnętrznej. Regulacja tego typu jest automatyczna. Programator steruje pracą kotła, zbierając impulsy z czujników temperatury umieszczonych na zewnątrz budynku i w reprezentatywnym pomieszczeniu ogrzewanym, porównuje je z krzywą grzania.


Na wykresie (rys. 45) przedstawiono krzywe grzania. Na osi X podano temperaturę zewnętrzną w zakresie od +10oC do –30oC. Na osi Y podano temperaturę czynnika grzewczego odpływającego z kotła od +20oC do +100oC. Krzywe grzania opisane są liczbami: 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5. Na wykresie zaznaczona jest również minimalna temperatura czynnika grzewczego, która wynosi 38oC, co oznacza, że kocioł może podgrzewać wodę zasilającą instalację centralnego ogrzewania do minimalnej temperaturze 38oC. Zależności przedstawione na tym wykresie, są podstawą automatycznej regulacji pracy kotła. W przypadku krzywej grzania „20”, przy temperaturze: –20oC, temperatura wody odpływającej z kotła powinna wynosić +88oC; przy temperaturze: –10oC, temperatura odpływającej z kotła powinna wynosić +75oC.

Rys. 45. Krzywa grzania [8]

Niewłaściwa praca pomp obiegowych

Zadaniem pomp obiegowych instalacji centralnego ogrzewania jest wymuszenie przepływu wody przez instalację. Niewłaściwa praca pompy spowodowana może być: − awarią silnika pompy – wymienić silnik pompy, − zanieczyszczeniem (zatkaniem) filtra pompy – przeczyścić filtr pompy, − pracą pompy na nieodpowiedniej charakterystyce – zmienić charakterystykę pompy za

pomocą przełącznika umieszczonego na obudowie pompy, − zbyt dużymi oporami hydraulicznymi instalacji centralnego ogrzewania – wymienić

pompę na pompę o większej wysokości podnoszenia. Niedostateczne napełnienie wodą instalacji centralnego ogrzewania

W instalacjach centralnego ogrzewania pracujących w systemie otwartym, zabezpieczonych naczyniem wzbiorczym typu otwartego, poziom wody w instalacji powinien być kontrolowany za pomocą hydrometru, zamontowanego na rurze sygnalizacyjnej. Jeżeli jednak w instalacji nie zamontowano hydrometru, to uzupełnianie wodą instalacji centralnego ogrzewania należy prowadzić do momentu wypływu wody z rury przelewowej, która powinna być sprowadzona do pomieszczenia kotłowni nad zlew. W instalacjach centralnego ogrzewania pracujących w systemach zamkniętych należy kontrolować ciśnienie wody za pomocą manometru umieszczonego bezpośrednio na kotle, w przypadku kotłów stojących, lub za pomocą manometru umieszczonego w obudowie kotła w przypadku kotłów wiszących.


Jeżeli manometr wskazuje ciśnienie poniżej 1 bara, to instalację centralnego ogrzewania należy uzupełnić wodą tak, aby manometr wskazywał ciśnienie w zakresie 1 – 2 bar. Zanieczyszczenie instalacji centralnego ogrzewania

Instalacja centralnego ogrzewania podczas jej montażu jest najczęściej zanieczyszczana (piasek, rdza, pakuły). W wyniku tego w instalacji może nastąpić zatkanie filtru, zaworów termostatycznych lub zmniejszenie przekroju średnic przewodów. Aby temu zapobiec, należy sprawdzać i czyścić montowane materiały, chronić je przed zanieczyszczeniem po zamontowaniu, a ponadto kilkakrotne przepłukać instalację przed jej uruchomieniem. Zapowietrzenie instalacji centralnego ogrzewania

Powietrze do instalacji dostaje się podczas jej napełniania wodą, przez nieszczelne połączenia oraz przez naczynie wzbiorcze otwarte w instalacjach systemu otwartego. Zapowietrzaniu instalacji centralnego ogrzewania możemy zapobiec, jeżeli instalację będziemy napełniać powoli, otwierając jednocześnie wszystkie zawory odpowietrzające na grzejnikach. W instalacjach systemu otwartego z rozdziałem dolnym zapowietrzenie instalacji może być skutkiem obniżenia poziomu wody w instalacji. Wtedy grzejniki na ostatniej kondygnacji przestają grzać, natomiast pozostałe pracują normalnie. Należy wtedy uzupełnić wodę w instalacji i odpowietrzyć grzejniki na ostatniej kondygnacji budynku. Rozregulowanie instalacji centralnego ogrzewania

Skutkiem niewłaściwej pracy instalacji centralnego ogrzewania jest to, że pewne pomieszczenia są przegrzewane a inne są niedogrzane. Oznacza to, że jedne grzejniki oddają za dużo ciepła w jednych pomieszczeniach, natomiast w innych oddają za mało ciepła do pomieszczeń. Przyczyną tego zjawiska może być: − brak wstępnej regulacji grzejników, − niewłaściwa regulacja grzejników, − samowolna zmiana regulacji grzejników przez mieszkańców, − niewłaściwa nastawa pompy obiegowej. Niedostateczna powierzchnia grzejna grzejnika

Aby stwierdzić, że grzejnik ma zbyt małą powierzchnię grzejną należy: − ustalić właściwe parametry pracy kotła, − sprawdzić wielkość zamontowanego grzejnika, porównując jego wielkość

z dokumentacją, − sprawdzić sposób podłączenia grzejnika do instalacji centralnego ogrzewania (zamiana

gałązek grzejnika powoduje znaczne obniżenie wydajności cieplnej grzejnika), − sprawdzić nastawę zaworu grzejnikowego, − odpowietrzyć grzejnik, − sprawdzić drożność armatury grzejnikowej, − sprawdzić prawidłowe działanie głowicy termostatycznej.

Jeżeli wszystkie wyżej wymienione przyczyny zostały wyeliminowane, to możemy zmienić nastawę zaworu grzejnikowego grzejnika. Zmiana ta nie powinna powodować niewłaściwego działania pozostałych grzejników. Gdy i ta czynność nie przyniesie spodziewanych efektów, to jedynym rozwiązaniem jest wymiana grzejnika na grzejnik o większej powierzchni grzejnej.


Wadliwy montaż gałązek grzejnika Wadliwe podłączenie grzejnika do instalacji centralnego ogrzewania polega na

niewłaściwym zamontowaniu gałązek łączących grzejnik. Gdyby instalator, podłączając grzejnik, zamienił gałązki grzejnika, to grzejnik oddaje dużo mniej ciepła do pomieszczenia. Jedynym rozwiązaniem jest wykonanie poprawnego połączenia grzejnika z instalacją centralnego ogrzewania. Remontem instalacji nazywamy zespół czynności niezbędnych do przywrócenia wartości użytkowej (technicznej) urządzeniom grzewczym i instalacji centralnego ogrzewania zużytym w okresie eksploatacji. Decyzję o przeprowadzeniu remontu podejmuje się w wyniku przeglądów okresowych lub na skutek uszkodzeń spowodowanych awarią. Możemy wyróżnić: − remonty planowane, − remonty nieplanowane – awarie.

Remont planowany polega na wymianie lub naprawie uszkodzonych urządzeń lub instalacji centralnego ogrzewania w celu przywróceniu właściwego stanu technicznego i przedłużeniu okresu użytkowania. Wykonujemy je zgodnie z harmonogramem prac remontowych.

Remonty nieplanowane – awarie polegają na usunięciu w trybie natychmiastowym nieprzewidzianego uszkodzenia instalacji. Każde urządzenie posiada okres użytkowania, okres sprawności technicznej. Okres sprawności technicznej powinien być krótszy od okresu żywotności technicznej, po którym wyeksploatowane urządzenie należy wymienić na nowe.

Eksploatowane urządzenia grzewcze oraz instalacje centralnego ogrzewania powinny podlegać ciągłemu nadzorowi technicznemu. Elementy instalacji centralnego ogrzewania podczas normalnej eksploatacji ulegają zużyciu technicznemu. Demontaż urządzeń grzewczych, elementów instalacji centralnego ogrzewania wykonujemy, jeżeli chcemy dane urządzenie poddać naprawie lub wymienić na nowe. W momencie stwierdzenia, iż dany element instalacji centralnego ogrzewania uległ zużyciu eksploatacyjnemu, wymieniamy go na nowy.

Najczęściej wymianie podlegają następujące elementy centralnego ogrzewania:

− kotły centralnego ogrzewania, − wymienniki centralnego ogrzewania, ciepłej wody, − pompy centralnego ogrzewania, ciepłej wody, cyrkulacji, − zawory bezpieczeństwa, − przeponowe naczynia wzbiorcze, − armatura: filtry, zawory zwrotne, zawory odcinające, odpowietrzniki.

Dokumentacja techniczna. Instalacje centralnego ogrzewania, tak jak wszystkie instalacje sanitarne, powinny być montowane zgodnie z kompletną dokumentacją techniczną. Podkład budowlany przedstawiający rzut poziomy kondygnacji z wrysowaną instalacją, jak i rozwinięcie instalacji w pionie lub ich aksonometria określają przebieg przewodów na przegrodach budowlanych, rozmieszczenie armatury i urządzeń. Przed przystąpieniem do prac przygotowawczo-zakończeniowych należy ustalić zapotrzebowanie materiałowe niezbędne do zrealizowania założonego zakresu prac. Jest to warunek właściwej organizacji robót. Zestawienie powinno zawierać wykaz potrzebnych materiałów oraz ich ilości. W celu sporządzenia zapotrzebowania materiałowego należy wykonać przedmiar robót, czyli obliczyć ich ilość na podstawie dokumentacji technicznej. Obliczeń dokonuje się na podstawie Katalogów Nakładów Rzeczowych, które uwzględniają ubytki materiałów


w procesie technologicznym. Zestawienie materiałowe rozpoczyna się od materiałów podstawowych, a następnie pomocniczych.

W trakcie budowy instalacji sporządzony powinien być obmiar, szczególnie robót zanikających, który posłuży w dalszym etapie do rozliczenia robót instalacyjnych.

Obliczenia ilości materiałów podstawowych dokonuje się na podstawie projektu technicznego, zawierającego opis techniczny, a więc wskazówki dla wykonawcy dotyczące specyfiki rozwiązań zastosowanych w projekcie. Natomiast ilości materiałów pomocniczych uzyskuje się z katalogów, bądź przyjmuje się na podstawie doświadczeń. Zużycie materiałów pomocniczych nie wymienionych w KNR używanych do wykonania danego elementu robót, określa się procentowo od wartości materiałów wymienionych w tablicy. Wielkość wskaźnika procentowego materiałów pomocniczych jest różny w zależności od pozycji kosztorysowej.

Pomierzone, wyliczone i dobrane materiały podstawowe i pomocnicze wpisuje się w tabele, zachowując odpowiedni układ.

Przedmiar przedstawia się w formie tabelarycznej, w której podane są takie dane, jak:

− numer pozycji obmiarowej, − oznaczenie elementu robót (np. roboty przygotowawcze, zakończeniowe, instalacyjne

itp.), − opis pozycji kosztorysowej w formie skróconej, − jednostka miary, − ilości obmiarowe.

Zasady przedmiarowania poszczególnych rodzajów robót podane są w założeniach ogólnych i szczegółowych części opisowej Katalogów Nakładów Rzeczowych (KNR) lub innych Katalogów Normatywnych stosowanych do rozliczania robót. Katalogi te stanowią materiał źródłowy, w którym znajdują się: − normy robocizny, czyli czas pracy potrzebny do wykonania określonego rodzaju

czynności, − materiały potrzebne do wykonania danego zakresu robót, np.: ilość, rodzaj, średnicę rur

zastosowanych w instalacji, ilość kształtek lub łączników występujących na określonym odcinku przewodu instalacji oraz materiały pomocnicze i procentowy naddatek dla materiałów użytych w instalacji wynikający z nieuniknionych ubytków i odpadów związanych z procesem technologicznym powstałym przy wbudowywaniu tych materiałów,

− czas pracy sprzętu potrzebnego do wykonania danego rodzaju pracy.

Wpisane do tabeli materiały powinny mieć wszystkie oznaczenia i ewentualnie podany numer PN. Opisy te powinny być zgodne z oznaczeniami występującymi na rysunkach i opisem technicznym projektu technicznego.

Istniejącą instalację można również poddać inwentaryzacji. Celem inwentaryzacji jest zazwyczaj sprawdzenie, czy przebieg lub wyposażenie instalacji centralnego ogrzewania jest zgodne z projektem technicznym. Czasami inwentaryzacja wykonywana jest w celu odtworzenia zagubionej lub nieaktualnej dokumentacji technicznej. Inwentaryzację instalacji wykonuje się w postaci szkicu odręcznego i aksonometrii, na których wymiaruje się przewody i elementy wyposażenia, podając ich wymiary rzeczywiste, charakterystyczne parametry zainstalowanych elementów wyposażenia i urządzeń.



Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Na czym polega niedostateczna wydajność źródła ciepła? 2. W jaki sposób ustawiamy temperaturę czynnika grzewczego? 3. W jaki sposób regulujemy prędkość obrotową pompy? 4. Co powoduje niewłaściwą pracę pompy? 5. Jakie skutki w instalacji centralnego ogrzewania powoduje niedostateczne napełnienie jej

wodą? 6. Co powoduje zapowietrzenie instalacji centralnego ogrzewania? 7. Co należy zrobić, aby odpowietrzyć instalację centralnego ogrzewania? 8. W jaki sposób odpowietrzamy grzejnik płytowy? 9. Co rozumiesz pod pojęciem rozregulowanie instalacji centralnego ogrzewania? 10. Co powoduje niedostateczna powierzchnia grzejna grzejnika? 11. Na czym polega wadliwy montaż gałązek grzejnika? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Dokonaj wymiany przeponowego naczynia wzbiorczego, zgodnie z załączoną dokumentacją techniczną.


1) przygotować stanowisko pracy, zgodnie z wymogami bhp, 2) zgromadzić materiał niezbędny do wykonania zadania, 3) skompletować narzędzia i sprzęt, sprawdzając jednocześnie ich stan techniczny, 4) zaopatrzyć się w środki ochrony osobistej, 5) zapoznać się z dokumentacją techniczną instalacji kotłowej, 6) zakręcić zawór odcinający przeponowe naczynie wzbiorcze od instalacji, 7) zdemontować istniejące przeponowe naczynie wzbiorcze, 8) zamontować nowe przeponowe naczynie wzbiorcze, 9) odkręcić zawór łączący przeponowe naczynie wzbiorcze z instalacją, 10) sprawdzić szczelność wykonanych połączeń, 11) uporządkować stanowisko pracy, 12) zaprezentować wykonane ćwiczenie, 13) przedstawić trudności zaistniałe podczas wykonywania ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy: – instrukcja do wykonania ćwiczenia wraz z dokumentacją, – dokumentacja techniczna instalacji, – przeponowe naczynie wzbiorcze, – komplet kluczy płaskich, – komplet kluczy oczkowych, – komplet kluczy hydraulicznych, – komplet wkrętaków płaskich, – komplet wkrętaków krzyżakowych, – apteczka pierwszej pomocy, – środki ochrony osobistej – literatura z rozdziału 6.


Ćwiczenie 2 Wykonaj przegląd instalacji centralnego ogrzewania. Ćwiczenie należy przeprowadzić

w budynku szkolnym. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaopatrzyć się w notatnik oraz przybory do pisania i rysowania, 2) dokonać przeglądu instalacji centralnego ogrzewania, 3) opisać zauważone usterki instalacji centralnego ogrzewania, 4) przeanalizować zauważone usterki ze względu na poprawność działania instalacji, 5) ocenić nakład pracy, potrzebny do usunięcia usterek, 6) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczna instalacji centralnego ogrzewania budynku szkolnego, − notatnik, − przybory do pisania, − przybory do rysowania, − gumka, − literatura z rozdziału 6. 4.8.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie

1) ustawić temperaturę czynnika grzewczego kotła? 2) wymienić przyczyny niewłaściwej pracy pompy? 3) odpowietrzyć instalację centralnego ogrzewania? 4) określić, na czym polega wadliwy montaż gałązek grzejnika? 5) wymienić skutki rozregulowania instalacji centralnego ogrzewania? 6) uzupełnić wodą instalację centralnego ogrzewania? 7) dokonać przeglądu instalacji centralnego ogrzewania?


4.9. Instalacje ciepłej wody użytkowej 4.9.1. Materiał nauczania

Ciepła woda użytkowa to woda o podwyższonej temperaturze (max. temperatura 60oC), przeznaczona do utrzymania czystości i higieny osobistej oraz na potrzeby gospodarstw domowych.

Ilość ciepłej wody jest trudna do określenia, zależy od wielu czynników takich jak: − pory roku, − pory dnia, − dnia tygodnia, − wyposażenia sanitarnego mieszkania (budynku), − kultury osobistej mieszkańca, − rodzaju budownictwa (budynki mieszkalne, budynki służby zdrowia).

Po przeanalizowaniu wielu danych, można przyjąć, że średnie zużycie ciepłej wody wynosi około 130 dcm3 / dobę, mieszkańca.

W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury [23] w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, określono, że: − „instalacja ciepłej wody rozpoczyna się bezpośrednio za zaworem na zasileniu zimną

wodą urządzenia do przygotowania ciepłej wody, − w instalacji ciepłej wody powinien być zapewniony stały obieg wody, także na odcinkach

przewodów o objętości wewnątrz przewodu powyżej 3 dm3 prowadzących do punktów czerpalnych,

− instalacja ciepłej wody powinna mieć zabezpieczenie przed przekroczeniem, dopuszczalnych dla danych instalacji, ciśnienia i temperatury, zgodnie z wymogami PN dotyczącej zabezpieczeń ciepłej wody,

− w armaturze mieszającej i czerpalnej przewód ciepłej wody powinien być podłączony z lewej strony.”

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) można zrealizować poprzez urządzenia:

− indywidualne tzn. dla jednego odbiorcy, − przepływowe podgrzewacze c.w.u. zasilany energią elektryczną, − pojemnościowe podgrzewacze c.w.u. zasilany energią elektryczną, − przepływowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej, − pojemnościowe gazowe podgrzewacze ciepłej wody użytkowej, − pojemnościowe zasobniki ciepłej wody z wężownicą, − przepływowe wymienniki ciepłej wody zamontowane w kotłach dwufunkcyjnych.

− centralne (węzły ciepłej wody) dla odbiorców grupowych. Podgrzewacze elektryczne dzielimy na przepływowe i pojemnościowe. W podgrzewaczach przepływowych (rys. 46) po odkręceniu zaworu czerpalnego następuje przepływ wody i włączenie grzałki, która podgrzewa wodę. Należy je umiejscawiać w pobliżu punktu poboru ciepłej wody. Uruchomienie podgrzewacza następuje z chwilą odkręcenia zaworu czerpalnego z ciepłą wodą. Elektryczny pojemnościowy podgrzewacz ciepłej wody (rys. 47) to zbiornik, w którym umieszczona jest grzałka elektryczna. Pracą grzałki steruje termostat. Podgrzewacze produkowane są jako bezciśnieniowe lub ciśnieniowe o pojemnościach od 5 do


200 dm3. Mogą zasilać jeden lub kilka punktów poboru ciepłej wody. Spotykane są również podgrzewacze pojemnościowe wyposażone w wężownicę.

Rys. 46. Schemat montażu podgrzewacza przepływowego [14]

Podgrzewacze pojemnościowe powinny być wyposażone w następującą armaturę: − na dopływie zimnej wody: zawór odcinający, filtr, zawór zwrotny, zawór

bezpieczeństwa, kształtki, − na odpływie ciepłej wody: zawór odcinający, kształtki.

a) b) Rys. 47. Schemat elektrycznego pojemnościowego podgrzewacza ciepłej wody: a) wersja

stojąca, b) wersja leżąca [14] Podgrzewacze gazowe dzielimy na przepływowe i pojemnościowe. W podgrzewaczach przepływowych (rys. 48) po odkręceniu zaworu czerpalnego następuje przepływ wody i włączenie palnika, który podgrzewa wodę. Aby to było możliwe, musi być zapewnione minimalne ciśnienie wody dopływającej do podgrzewacza (wartość ciśnienia podana jest w instrukcji montażu). Należy je montować w pobliżu punktów poboru ciepłej wody, by po odkręceniu zaworu czerpalnego nie trzeba było długo czekać, aż z rur spłynie zimna woda i ustali się żądana temperatura. Do podgrzewacza nie można podłączyć instalacji cyrkulacyjnej.


Podgrzewacze gazowe produkowane są: − z palnikiem dyżurnym (świeczką), od której po odkręceniu zaworu czerpalnego z ciepłą

wodą, zapala się palnik główny, − zapłonem elektronicznym; po odkręceniu zaworu czerpalnego z ciepłą wodą palnik,

zapala się elektronicznie.

Rys. 48. Gazowy przepływowy podgrzewacz ciepłej wody [8] 1 – obudowa, 2 – panel

sterujący, 3 – wyłącznik, 4 – wentylator, 5 – wymiennik ciepła, 6 – palnik, 7 – skrzynka sterownicza, 8 – wieszak, 9 – wyjście wody ciepłej, 10 – podłączenie gazu, 11 – wejście wody zimnej

Gazowy podgrzewacz pojemnościowy (rys. 49) zbudowany jest z emaliowanego

zbiornika (zasobnika wody), komory spalania wraz z palnikiem. Moduł palnika ma armaturę regulacyjną z termiczno-elektrycznym zabezpieczeniem zapłonu. Podgrzewacz ma wbudowany przerywacz ciągu oraz regulator i ogranicznik temperatury. Proces spalania odbywa się w komorze paleniskowej, skąd gorące spaliny przepływają przez płomieniówki (płomieniówka – rura przez, którą przepływają spaliny a na zewnątrz omywana jest wodą) i następuje wymiana ciepła pomiędzy spalinami, a wodą w zbiorniku. Pojemności pogrzewaczy produkowane są o pojemnościach od 120 do 190 dm3.

Pomieszczenie, w którym będziemy instalować gazowe podgrzewacze powinno spełniać

określone wymagania: − podgrzewacz może być umieszczony w pomieszczeniu nie przeznaczonym na stały pobyt

ludzi (łazienka, kuchnia, pomieszczenie gospodarcze), − kubatura pomieszczenia minimum 8 m3,


− minimalna wysokość pomieszczenia 2,2 m, − pomieszczenie powinno posiadać wentylację grawitacyjną z kratką wywiewną

o minimalnych wymiarach 140 x 140 mm umieszczoną pod sufitem, − spaliny należy odprowadzić do oddzielonego przewodu spalinowego wyprowadzonego

nad dach budynku.

Rys. 49. Gazowy podgrzewacz pojemnościowy wraz ze schematem montażowym [8]: 1 – przerywacz ciągu, 2 – wyjście c.w. 3/4" gwint zewnętrzny, 3 –anoda ochronna, 4 – element zaburzający przepływ termoelement, 9 – dysza palnika, 10 – przyłącze gazowe ½” gwint wewnętrzny, 11 – armatura gazowa, spalin, 5 – zbiornik wewnętrzny, 7 – palnik główny, 8 – 12 – króciec cyrkulacyjny, 13 – palnik zapłonu, 14 – czujnik termostatu i ogranicznika temperatury, 15 – wlot zimnej wody ¾” gwint zewnętrzny, 16 – płomieniówka, 18 – zawór odcinający dopływ gazu 1”, 19 – zawór odcinający dopływ wody, 20 – reduktor ciśnienia (konieczny dla ciśnienia wody powyżej 6 bar), 21 – zawór kulowy, 22 – zawór zwrotny, 23 – króciec przyłączeniowy manometru, 24 – zawór odcinający dopływ zimnej wody, 25 – zawór bezpieczeństwa (6 bar), 26 – zespół upustowy, 27 – zapłon piezoelektryczny, 28 – pompa cyrkulacyjna

Wymienniki pojemnościowe z wężownicą są stosowane w instalacjach ciepłej wody

użytkowej w budynkach jednorodzinnych. Są to wymienniki o pojemnościach od 80 do 500 dm3, produkowane w wersji leżącej (rys. 50) lub stojącej. Źródłem ciepła dla tych wymienników są kotły centralnego ogrzewania. Niektóre z nich wykonywane są również


w wersji z grzałką elektryczną. Wymienniki pojemnościowe połączone są z instalacją za pomocą nagwintowanych króćców.

Rys. 50. Schemat leżącego pojemnościowego wymiennika ciepła [4]

Najnowszą generacją wymienników pojemnościowych są zasobniki warstwowe.

Zasobnik warstwowy to zbiornik na ciepłą wodę bez wężownicy. Zasobnik ten połączony jest z płytowym wymiennikiem ciepłej wody, zadaniem którego jest podgrzewanie wody znajdującej się w zasobniku warstwowym. Ideowy schemat takiego wymiennika przedstawia rysunek 51. Dzięki nowej konstrukcji i zmianie sposobu podgrzewania ciepłej wody, zasobniki warstwowe są o połowę mniejsze niż tradycyjne pojemnościowe podgrzewacze, a czas podgrzania wody jest również krótszy. Znalazły one zastosowanie w wiszących kotłach dwufunkcyjnych.

Rys. 51. Ideowy schemat warstwowego zasobnika ciepła [źródło własne]

Przygotowanie ciepłej wody dla odbiorców grupowych (np. budynki wielorodzinne)

odbywa się w węzłach ciepłowniczych, zasilanych z sieci ciepłowniczej. Wymienniki przygotowujące ciepłą wodę pracują z reguły w układach: szeregowo-równoległych lub równoległo – szeregowych. Znalazły tu zastosowanie wymienniki typu JAD oraz wymienniki


płytowe. Z wymiennikami mogą współpracować zasobniki ciepłej wody. Najczęściej stosowane są węzły dwustopniowe szeregowo-równoległe bez lub z zasobnikiem ciepłej wody. Zasobniki ciepłej wody stosuje się w budynkach o znacznych wahaniach w rozbiorze ciepłej wody.

Rys. 52. Ideowy schemat węzła wymiennikowego dwufunkcyjnego [18, s. 369]; 1 – odmulacz,

2 – filtr, 3 – zawór regulacyjny, 4 – wymiennik ciepła c.o., 5 – kryza, 6 – licznik ciepła, 7 – wymiennik ciepłej wody I stopnia, 8 – wymiennik ciepłej wody II stopnia, 9 – regulator temperatury, 10 – zawór bezpieczeństwa, 11 – stycznik, 12 – pompy ładująco – cyrkulacyjne, 13 – wodomierz

Instalację ciepłej wody należy projektować wraz z instalacją cyrkulacyjną. Przewody

ciepłej wody oraz cyrkulacyjne należy projektować z tzw. rozdziałem dolnym. Instalacja ciepłej wody zbudowana jest z następujących urządzeń i armatury: wymiennika

ciepłej wody (pojemnościowe, przepływowe), pompy cyrkulacyjnej, zaworów (odcinających, zwrotnych, bezpieczeństwa), automatyki (regulatora temperatury), osprzętu (termometru, manometru) oraz przewodów (stalowych, miedzianych, tworzywowych ).

Na rysunku 53 przedstawiono schemat instalacji ciepłej wody z instalacją cyrkulacyjną z rozdziałem dolnym. Zimna woda podgrzewana jest w wymienniku ciepłej wody, skąd przewodami przesyłana jest do pionów ciepłej wody: 1, 2 i 3. Pompa cyrkulacyjna może być załączana za pomocą czujnika temperatury lub zegara czasowego.

Projektując instalacje ciepłej wody, należy zwrócić uwagę na wymagania sanitarne. Instalacja powinna mieć zabezpieczenie przed skażeniem biologicznym, głównie bakterią Legionella. Organizmy te bardzo dobrze rozmnażają się w ciepłej wodzie o temperaturze 30 – 40oC a ulegają zniszczeniu w temperaturze powyżej 65oC. Jedna z metod usuwania tych bakterii polega na dezynfekcji termicznej instalacji ciepłej wody. Proces ten należy przeprowadzać w godzinach nocnych. Inna metoda polega na zastosowaniu emiterów (urządzeń) emitujących promieniowanie ultrafioletowe, które zabija bakterię Legionella.


Instalację ciepłej wody należy wykonywać zgodnie z „Warunkami technicznymi wykonania i odbioru instalacji wodociągowych” [21] zalecanych przez Ministerstwo Infrastruktury.

Są one następujące: − instalacje możemy wykonać z rur stalowych ocynkowanych, miedzianych lub

tworzywowych, − rury należy układać po ścianach wewnętrznych, − rury należy układać poniżej przewodów elektrycznych, − rury należy mocować na podporach stałych i ruchomych, − średnice rur powinny zapewniać ciągłość dostawy ciepłej wody w punktach czerpalnych

przy określonym ciśnieniu wypływu, − instalację ciepłej wodyużytkowej należy projektować z instalacją cyrkulacyjną, − instalację należy projektować z rozdziałem dolnym uwzględniając zasady kompensacji

przewodów, − przejścia rur przez przegrody budowlane należy prowadzić w rurach osłonowych, − każdy pion ciepłej wody i pion cyrkulacyjny powinien mieć armaturę odcinającą, − rury należy izolować, − instalacja powinna mieć zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym, − instalacja powinna mieć rozwiązanie zabezpieczające przed namnażaniem się

mikroorganizmów szkodliwych dla zdrowia (np. bakterie Legionella).

Rys. 53. Ideowy schemat instalacji ciepłej wody [2, s. 31]

Po wykonaniu, instalację ciepłej wody należy poddać próbie szczelności. Próbę

szczelności należy wykonać wodą. Badanie przeprowadza się dwukrotnie. Za pierwszym razem instalację napełnia się zimną wodą i przeprowadza próbę szczelności. Wartość ciśnienia próbnego powinno wynosić 1,5 krotnego ciśnienia roboczego, lecz nie mniej niż 1,0 MPa (10 bar). Instalację uważa się za szczelną, jeżeli manometr w ciągu 30 minut nie wykazał spadku ciśnienia. Po zakończeniu z wynikiem pozytywnym badania szczelności


wodą zimną należy poddać instalację, przy ciśnieniu roboczym, badaniu szczelności wodą ciepłą o temperaturze 60oC. Z przeprowadzonej próby szczelności należy sporządzić protokół. Następnie wykonawca powinien przeprowadzić regulację instalacji ciepłej wody. Instalację można uznać za wyregulowaną, jeżeli po otworzeniu punktu czerpalnego wody ciepłej, w czasie krótszym niż jedna minuta, wypływa woda ciepła o temperaturze w granicach od 55oC do 60oC (badanie przeprowadza się w kilku punktach poboru ciepłej wody, jednym z nich powinien być punkt poboru ciepłej wody najdalej oddalony od wymiennika ciepłej wody).

Przyczynami niewłaściwej pracy urządzeń podgrzewających ciepłą wodę użytkową

i instalacji ciepłej wody użytkowej mogą być: − błędy projektowe, − niestaranne i niezgodne z projektem wykonanie instalacji, − niewłaściwa eksploatacja instalacji.

Niewłaściwa eksploatacja instalacji ciepłej wody użytkowej może prowadzić do obniżenia temperatury ciepłej wody w punktach ich odbioru. Spowodowane to może być: − niedostateczną wydajnością cieplną źródła podgrzewającego wymiennik ciepłej wody –

regulacja lub wymiana źródła ciepła, − złą regulacją wymiennika ciepłej wody (wymiennik nie utrzymuje zadanej temperatury

ciepłej wody) – sprawdzenie i regulacja automatyki wymiennika ciepłej wody po stronie czynnika grzewczego,

− niewłaściwą izolacją cieplną wymiennika ciepłej wody, przewodów lub jej brak – sprawdzić izolację wymiennika i przewodów ciepłej wody,

− złą pracą pompy cyrkulacyjnej – sprawdzić działanie pompy cyrkulacyjnej, jej automatykę.

Inwentaryzację instalacji ciepłej wody wykonujemy w podobny sposób jak instalacji

centralnego ogrzewania. Planowanie robót instalacyjnych (centralnego ogrzewania, ciepłej wody) polega na

synchronizowaniu prac wszystkich wykonawców, niezbędnych do wykonania określonych robót, przy zachowaniu wyznaczonych terminów. Planowanie organizacji robót może być przedstawione w formie graficznej i analitycznej. Wyróżniamy harmonogramy: zadań rzeczowych (przedstawiają kolejność realizacji poszczególnych zadań i robót) oraz środków produkcji (informuje o zatrudnieniu, maszynach i sprzęcie budowlanym, nakładach finansowych). Każdy harmonogram składa się z dwóch powiązanych wzajemnie części: opisowo–obliczeniowej (części analitycznej), oraz wykreślnej (części graficznej). Część analityczna znajduje się z lewej strony arkusza i obejmuje opis robót oraz dane liczbowe. Część graficzna przedstawia ilustrację ujętego w części analitycznej procesu budowlanego w poziomej skali czasu. Harmonogram przedstawia terminy rozpoczęcia i zakończenia poszczególnych rodzajów robót; są w nim podane, w którym dniu i jakie roboty będą prowadzone, ilu i o jakich kwalifikacjach potrzeba pracowników, jakie, ile i w jakiej kolejności potrzebne będą materiały, maszyny, sprzęt i środki transportu. 4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Od czego zależy wielkość zużycia ciepłej wody? 2. W jakich urządzeniach indywidualnych może być przygotowywana ciepła woda?


3. Co może być źródłem ciepła w urządzeniach przygotowujących ciepłą wodę? 4. W jaki sposób podgrzewana jest woda w podgrzewaczu przepływowym? 5. W jaki sposób podgrzewana jest woda w podgrzewaczu pojemnościowym? 6. Jak dzielimy podgrzewacze gazowe? 7. Jaką automatykę ma gazowy podgrzewacz pojemnościowy? 8. W jakich pomieszczeniach możemy instalować podgrzewacze elektryczne? 9. W jakich pomieszczeniach możemy instalować podgrzewacze gazowe? 10. Jakie wymagania powinno spełniać pomieszczenie, w którym zamontowany jest gazowy

podgrzewacz ciepłej wody? 11. W jaki sposób podgrzewana jest woda w zasobniku warstwowym? 12. W jaki sposób przygotowywana jest ciepła woda dla odbiorców grupowych? 13. W jakim celu stosujemy instalacje cyrkulacyjną ciepłej wody? 4.9.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1

Dla elektrycznego pojemnościowego podgrzewacza ciepłej wody, na podstawie jego dokumentacji techniczno-ruchowej, opisz zadania jakie spełnia armatura będąca na jego wyposażeniu.


1) przeanalizować dokumentację techniczno-ruchową elektrycznego podgrzewacza pojemnościowego ciepłej wody,

2) zaopatrzyć się w notatnik oraz przybory do pisania i rysowania, 3) opisać cel instalowania i zadania, które musi spełnić armatura będąca na jego

wyposażeniu, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczno-ruchowa elektrycznego podgrzewacza pojemnościowego

ciepłej wody, − katalog armatury i kształtek, − notatnik, − przybory do pisania, − przybory do rysowania, − gumka, − literatura z rozdziału 6. Ćwiczenie 2

Opracuj harmonogram robót podłączenia pojemnościowego zasobnika ciepłej wody, wyposażonego w wężownicę, do instalacji wody ciepłej i zimnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować dokumentację techniczno-ruchową pojemnościowego zasobnika ciepłej wody,

2) przeanalizować dokumentacje techniczną instalacji zimnej i ciepłej wody, 3) zaopatrzyć się w notatnik oraz przybory do pisania i rysowania, 4) opracować harmonogram robót dla podłączenia pojemnościowego zasobnika ciepłej

wody do instalacji wodnych, 5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.


Wyposażenie stanowiska pracy: − dokumentacja techniczno-ruchowa pojemnościowego zasobnika ciepłej wody, − dokumentacja techniczna instalacji zimnej i ciepłej wody, − notatnik, − przybory do pisania i rysowania, − gumka, − literatura z rozdziału 6. 4.9.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) określić maksymalną wartość temperatury ciepłej wody? 2) wymienić urządzenia, w których przygotowywana może być ciepła woda? 3) opisać budowę elektrycznego przepływowego podgrzewacz ciepłej wody? 4) opisać budowę gazowego przepływowego podgrzewacza ciepłej wody? 5) opisać budowę gazowego pojemnościowego podgrzewacza ciepłej wody? 6) omówić zasadę pracy podgrzewacza warstwowego? 7) omówić zasadę działania węzła przygotowującego ciepła wodę użytkową? 8) określić zadanie jakie spełnia w instalacji ciepłej wody instalacja

cyrkulacyjna? 9) określić wartość ciśnienia podczas próby szczelności instalacji ciepłej

wody? 10) określić cel stosowania termicznego przegrzewania instalacji ciepłej

wody? 11) zamontować indywidualne urządzenia do podgrzewania wody? 12) wykonać próbę szczelności instalacji ciepłej wody użytkowej?


5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uważnie instrukcję. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 4. Test zawiera 20 zadań dotyczących wykonywania, i eksploatacji centralnego ogrzewania

i ciepłej wody użytkowej. Zadania w teście są zadaniami wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi: − w zadaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź

X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową),

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóż rozwiązanie na później

i wróć do zadania, gdy zostanie wolny czas. Trudności mogą przysporzyć Ci zadania: 16–20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!


ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. Przepływ wody w instalacji grawitacyjnej centralnego ogrzewania wymusza

a) pompa obiegowa. b) zawór zwrotny. c) różnica gęstości wody. d) przeponowe naczynie wzbiorcze.

2. Instalację ogrzewania pompowego systemu otwartego zabezpiecza

a) przeponowe naczynie wzbiorcze. b) zawór bezpieczeństwa. c) naczynie wzbiorcze typu otwartego. d) przeponowe naczynie wzbiorcze i zawór bezpieczeństwa.

3. Ręczny odpowietrznik montujemy na

a) grzejniku centralnego ogrzewania. b) kotle centralnego ogrzewania. c) przewodzie przed zaworem zwrotnym. d) naczyniu wzbiorczym typu otwartego.

4. Zawór bezpieczeństwa montujemy bezpośrednio na

a) kotle. b) grzejniku. c) przeponowym naczyniu wzbiorczym. d) naczyniu wzbiorczym typu otwartego.

5. Do regulacji przepływu wody przez grzejnik służy

a) odcinający zawór kulowy. b) grzejnikowy zawór termostatyczny. c) zawór bezpieczeństwa. d) zawór zwrotny.

6. Maksymalna temperatura ciepłej wody użytkowej to

a) 45°C. b) 50°C. c) 55°C. d) 60ºC.

7. Gazowy podgrzewacz ciepłej wody po stronie zimnej wody powinien być wyposażony w

a) zawór odcinający i zawór bezpieczeństwa. b) zawór zwrotny i zawór odcinający. c) zawór bezpieczeństwa. d) zawór odcinający, zawór zwrotny i zawór bezpieczeństwa.

8. Grzejnik centralnego ogrzewania najkorzystniej jest zamontować a) pod oknem. b) na ścianie zewnętrznej obok okna. c) pod sufitem. d) na ścianie wewnętrznej.


9. Zadaniem manometru z rurką jest a) pomiar przepływu. b) pomiar ciśnienia. c) pomiar temperatury. d) pomiar ilości ciepła.

10. Próbę ciśnienia instalacji centralnego ogrzewania wykonujemy

a) wraz z zamontowaną armaturą zabezpieczającą. b) po zakończeniu wszystkich prac montażowych. c) po zakryciu przewodów instalacji centralnego ogrzewania. d) przed zakryciem przewodów instalacji centralnego ogrzewania.

11. Wartość ciśnienia próbnego dla instalacji centralnego ogrzewania jest równe

a) ciśnieniu roboczemu, lecz nie mniej niż 5 bar. b) ciśnieniu roboczemu + 2 bary lecz nie mniej niż 6 bar. c) ciśnieniu roboczemu + 2 bary lecz nie mniej niż 4 bar. d) ciśnieniu roboczemu + 2 bary.

12. Próbie szczelności na gorąco podlega

a) sama instalacja bez wyposażenia – badanie wodą o temperaturze 20ºC. b) sama instalacja bez wyposażenia – badanie wodą o maksymalnej temperaturze. c) instalacja wraz z wyposażeniem – badanie wodą o temp.20ºC. d) instalacja wraz z wyposażeniem – badanie wodą o maksymalnej temperaturze.

13. Regulację instalacji centralnego ogrzewania wykonujemy w celu

a) zapewnienia wymaganej temperatury w pomieszczeniu. b) zapewnienia wymaganej wilgotności powietrza w pomieszczeniu. c) zapewnienia projektowanego przepływu w instalacji. d) utrzymania ciśnienia w instalacji.

14. Przewód cyrkulacyjny służy do

a) dostarczenia ciepłej wody do baterii. b) dostarczenia zimnej wody do podgrzewacza. c) utrzymania temperatury ciepłej wody na określonym poziomie w instalacji ciepłej

wody użytkowej. d) mieszania zimnej wody z ciepła wodą.

15. Grzejnik płytowy łączy się z instalacją centralnego ogrzewania za pomocą połączenia

a) nierozłącznego. b) kołnierzowego. c) zaciskowego. d) rozłącznego.

16. Automatyczny odpowietrznik należy instalować

a) w najniższym punkcie instalacji centralnego ogrzewania. b) na przewodzie powrotnym do kotła. c) najwyższym punkcie instalacji centralnego ogrzewania. d) na przewodzie pomiędzy pompą a kotłem.


17. Naczynie wzbiorcze typu otwartego montujemy a) w pomieszczeniu kotłowni nad kotłem. b) w pomieszczeniu kotłowni na poziomie kotła. c) na poziomie najwyżej położonego grzejnika. d) na poddaszu budynku.

18. Próba szczelności instalacji centralnego ogrzewania wypadła pozytywnie, jeżeli

a) manometr wykazał spadek ciśnienia 1 bara w czasie ½ godziny. b) manometr wykazał spadek ciśnienia 0,5 bara w czasie ½ godziny. c) manometr wykazał spadek ciśnienia 0,3 bara w czasie ½ godziny. d) manometr nie wykazał żadnego spadku ciśnienia, w czasie ½ godziny.

19. Sprawdzenie instalacji centralnego ogrzewania w stanie gorącym polega na pomiarze

a) temperatury powietrza w pomieszczeniu. b) wilgotności powietrza w pomieszczeniu. c) przepływu wody przez grzejnik. d) temperatury grzejnika.

20. Przygotowanie instalacji centralnego ogrzewania do odbioru polega na wykonaniu

a) próby szczelności instalacji z wynikiem pozytywnym. b) pomiaru temperatury w pomieszczeniu. c) pomiaru ciśnienia w instalacji. d) próby szczelności instalacji i pomiaru temperatury w pomieszczeniu.


KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko …………………………………………………….. Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania i cieplej wody użytkowej Zaznacz poprawną odpowiedź.

Nr zadania Odpowiedź Punkty

1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d

10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 18 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d

Razem:


6. LITERATURA 1. Cieślowski S., Krygier K.: Instalacje sanitarne cz. 1. WSiP, Warszawa 1998 2. Chudziński J., Sosnowski S.: Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne, Materiały

pomocnicze do ćwiczeń. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Wyd. II, Warszawa 2001

3. Karty katalogowe firmy Broen (www.broen.pl) 4. Karty katalogowe firmy Broetje (www.broetje.com.pl) 5. Karty katalogowe firmy Danfoss (www.danfoss.pl) 6. Karty katalogowe firmy Flamco (www.flamco.pl) 7. Karty katalogowe firmy Heimeier (www.heimeier.com.pl) 8. Karty katalogowe firmy Junkers (www.junkers.com.pl) 9. Karty katalogowe firmy Kotłospław (www.kotlospaw.pl) 10. Karty katalogowe LFP Leszno (www.lfp.com.pl) 11. Karty katalogowe firmy Lumo (www.lumo.com.pl) 12. Karty katalogowe firmy Rothenberger (www.rotenberger.pl) 13. Karty katalogowe firmy Valvex (www.valvex.pl) 14. Karty katalogowe firmy Vissman (http://www.vissman.com.pl/) 15. Karty katalogowe firmy Willo (www.willo.pl) 16. Koczek H., Ogrzewnictwo praktyczne: projektowanie, montaż, eksploatacja. Systherm

Serwis, Poznań 2005 17. Krygier K., Cieślowski S.: Instalacje sanitarne cz. 2. WSiP, Warszawa 1998, 18. Krygier K.,Klinke T., J. Sewerynik: Ogrzewnictwo, wentylacja, klimatyzacja. WSiP,

Warszawa 2005 19. Murator – Wydanie specjalne 3/2000 20. Płuciennik M.: Warunki techniczne wykonywania i odbioru instalacji ogrzewczych.

COB–RTI „INSTAL”, Warszawa 2003 21. Płuciennik M.: Warunki techniczne wykonywania i odbioru instalacji wodociągowych.

COB–RTI „INSTAL”, Warszawa 2003 22. Rettig Heating Spółka z o.o., (www.purmo.com.pl) 23. Rozporządzenie Min. Infrastruktury z dnia 07.04.2004 r. w sprawie warunków

technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. nr 109 z 2004 r.)

24. Rubik M.: Centralne ogrzewanie, wentylacja, ciepła i zimna woda oraz instalacje gazowe w budynkach jednorodzinnych. Ośrodek Informacji „Technika instalacyjna w budownictwie”, Warszawa 2000 Sp.z o.o., Warszawa 2003

25. Sękowski K.: Poradnik projektanta i wykonawcy–system Kan–therm, KAN 26. Spaethe / Mast: Ogrzewanie – praktyczny poradnik instalatora w pytaniach

i odpowiedziach. Instalator Polski, Warszawa 1998 27. Popek M., Wapińska B.: Rysunek zawodowy – Instalacje sanitarne. WSiP, Warszawa

2003

http://www.broen.pl)

http://www.broetje.com.pl)

http://www.danfoss.pl)

http://www.flamco.pl

http://www.heimeier.com.pl)

http://www.junkers.com.pl)

http://www.kotlospaw.pl

http://www.lfp.com.pl)

http://www.lumo.com.pl)

http://www.rotenberger.pl

http://www.valvex.pl

http://www.vissman.com.pl/

http://www.willo.pl

http://www.purmo.com.pl

Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ... · − scharakteryzować ogrzewanie wodne...

Documents

Transcript of Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ... · − scharakteryzować ogrzewanie wodne...