ΤΟ ΔΟΧΕΙΟ ΔΙΑΣΤΟΛΗΣ www.fantakis.gr ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Να αποτρέπεται η σπηλαίωση στην αναρρόφηση των κυκλοφορητών. Ο σκοπός των δοχείων διαστολής είναι η διατήρηση της πίεσης του δικτύου κεντρικής θέρμανσης σε αποδεκτά όρια. Η διατήρηση της πίεσης είναι απαραίτητη για: Να αναπληρώνονται οι απώλειες του νερού του δικτύου, που οφείλονται σε εξαερώσεις στα σώματα ή τυχόν μικροδιαρροές. Να παραλαμβάνεται η διαστολή του νερού λόγω αύξησης της θερμοκρασίας του. Να μη δημιουργούνται υποπιέσεις οι οποίες γίνονται αιτία ατμοποιήσεων στο δίκτυο. Να αποτρέπεται η σπηλαίωση στην αναρρόφηση των κυκλοφορητών. Υπάρχουν δύο είδη δοχείων διαστολής, τα ανοικτά και τα κλειστά. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

ΑΝΟΙΚΤΑ ΔΟΧΕΙΑ ΔΙΑΣΤΟΛΗΣ Τα συναντάμε κυρίως σε παλιές εγκαταστάσεις και σε εγκαταστάσεις με λέβητες στερεών καυσίμων. Σε μια εγκατάσταση με ανοικτό δοχείο συναντάμε: Ένα δοχείο νερού με καπάκι στο πάνω μέρος για να μην μπαίνουν βροχή σκόνες φύλλα κ.λπ. Ένας φλοτεροδιακόπτης διατηρεί το ύψος του νερού στο δοχείο στα 10 – 15 cm. Καταλληλότερη θέση τοποθέτησης είναι το ψηλότερο σημείο του κτηρίου και τουλάχιστον 2 μέτρα πιο ψηλά από το υψηλότερα ευρισκόμενο θερμαντικό σώμα. Ένα σωλήνα πλήρωσης για το γέμισμα της εγκατάστασης, ο οποίος συνδέει τον πυθμένα του δοχείου με την αναρρόφηση του κυκλοφορητή, ο οποίος συνδέεται στον σωλήνα επιστροφής του λέβητα. Ένα σωλήνα εκτόνωσης, ο οποίος ξεκινά από το πάνω μέρος του λέβητα ή από το σωλήνα προσαγωγής και καταλήγει με διπλή καμπύλη πάνω από το δοχείο διαστολής, κατά τρόπο ώστε, αν το νερό ξεχειλίσει, να χυθεί μέσα στο δοχείο. Ο σωλήνας αυτός ονομάζεται και σωλήνας ασφαλείας. Σκοπός του είναι η απαγωγή των ατμών και η προστασία του λέβητα, αν από κάποια δυσλειτουργία γίνει βρασμός του νερού ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Τόσο στο σωλήνα πλήρωσης όσο και στο σωλήνα εκτόνωσης δεν επιτρέπεται η τοποθέτηση οιουδήποτε οργάνου απόφραξης ( διακόπτης, βαλβίδα, αντεπίστροφο κ.λ.π.) Επιλογή των διαμέτρων των σωλήνων αυτών μπορούμε να κάνουμε και από πίνακα όπως ο παρακάτω. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Πλεονεκτήματα ανοικτών δοχείων διαστολής. Προσφέρουν σημαντική ασφάλεια, ειδικά σε μεγάλες εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης. Είναι απαραίτητα σε εγκαταστάσεις όπου δεν είναι δυνατός ο άμεσος έλεγχος της καύσης, όπως σε λέβητες στερεών καυσίμων. Μειονεκτήματα ανοικτών δοχείων διαστολής. Το νερό της εγκατάστασης έρχεται στο δοχείο σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα και απορροφά οξυγόνο, το οποίο είναι διαβρωτικό για τα χαλύβδινα τμήματα της εγκατάστασης. Στις χαμηλές θερμοκρασίες το νερό παγώνει και καταστρέφει το δοχείο. Αυξημένο κόστος εγκατάστασης λόγω των επιπλέον σωληνώσεων. Μπορεί να δημιουργηθούν λειτουργικά προβλήματα στα σώματα του τελευταίου ορόφου. www.fantakis.gr ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

ΚΛΕΙΣΤΟ ΔΟΧΕΙΟ ΔΙΑΣΤΟΛΗΣ Είναι ένα κλειστό κυλινδρικό δοχείο που χωρίζεται σε δυο μέρη με μια ελαστική μεμβράνη. Το ένα μέρος φέρει σπείρωμα για σύνδεση με το δίκτυο της θέρμανσης και το άλλο βαλβίδα αέρος για έλεγχο και ρύθμιση της πίεσης του αεροθαλάμου εντός του οποίου υπάρχει αέριο Άζωτο. Η πίεση του αζώτου στον αεροθάλαμο είναι ρυθμισμένη από τον κατασκευαστή στα 1,5 bar. Το νερό θερμαινόμενο διαστέλλεται και πιέζει τη μεμβράνη, που με τη σειρά της πιέζει το συμπιεστό αέριο. Έτσι μειώνεται ο χώρος του δοχείου που περιέχει αέριο και αυξάνεται αντίστοιχα ο χώρος που περιέχει νερό. Όταν το νερό κρυώσει και συσταλθεί, η πίεση του αερίου θα σπρώξει το νερό πίσω στο δίκτυο της κεντρικής θέρμανσης και η σχέση των όγκων αερίου – νερού θα επανέλθουν εκεί που ξεκίνησαν. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Εκτός από την υποδοχή των θερμικών διαστολών του νερού, το κλειστό δοχείο διαστολής συμπληρώνει και μικροποσότητες νερού που έχουν διαρρεύσει από την εγκατάσταση και προέρχονται από εξαερώσεις σωμάτων ή από μικροδιαρροές. Για να επιτελεστεί και αυτός ο σκοπός, θα πρέπει, ακόμη και όταν είναι κρύα η εγκατάσταση, να υπάρχει στο δοχείο κάποια ποσότητα νερού. Η ύπαρξη νερού στο δοχείο, σε οποιαδήποτε περίπτωση, επιτυγχάνεται με την κατάλληλη ρύθμιση της πίεσης του δικτύου και της αρχικής πίεσης του αερίου στο δοχείο. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Πλεονεκτήματα κλειστών δοχείων Πλεονεκτήματα κλειστών δοχείων. Είναι προφανές ότι η επικράτηση των κλειστών δοχείων συνδέεται με σημαντικά πλεονεκτήματα όπως: Δεν εξατμίζεται το νερό και ως εκ τούτου δε συμπληρώνεται με νέο το οποίο δημιουργεί οξειδώσεις και εναπόθεση αλάτων. Γρήγορη τοποθέτηση και σε οποιοδήποτε σημείο του λεβητοστασίου. Το νερό δεν παγώνει από τις χαμηλές θερμοκρασίες. Απαλλασσόμαστε από σωλήνες εκτόνωσης και γεμίσματος. Η εγκατάσταση μπορεί να λειτουργήσει και με θερμοκρασία νερού μεγαλύτερη των 90 oC χωρίς κίνδυνο βρασμού. Ταράτσα ελεύθερη για κάθε χρήση. Χρήση μεγάλου κυκλοφορητή χωρίς κίνδυνο να βγει νερό από την εγκατάσταση, όπως συχνά γίνεται στα ανοικτά δοχεία. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Η σύνδεση του δοχείου. Σημαντικό ρόλο για τη διάρκεια ζωής του δοχείου έχει η θερμοκρασία του νερού. Μεγάλες θερμοκρασίες ( μεγαλύτερες από 70 oC ) μειώνουν τη ζωή της ελαστικής μεμβράνης. Γι’ αυτό φροντίζουμε να το συνδέουμε στην επιστροφή του λέβητα, όπου το νερό έχει χαμηλότερη θερμοκρασία. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Η σύνδεση του δοχείου. Αν είναι απαραίτητη η σύνδεση του δοχείου στην προσαγωγή, φροντίζουμε ώστε το μήκος του συνδετήριου σωλήνα να είναι αρκετό και χωρίς μόνωση ώστε το νερό να μην εισέρχεται πολύ καυτό. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Οι κανόνες ασφαλείας επιβάλλουν να μη μεσολαβεί κανένας διακόπτης μεταξύ δοχείου και δικτύου. Επειδή όμως υπάρχει ανάγκη, σε τακτά διαστήματα, να ελέγχεται η πίεση του αερίου με το δοχείο αποσυνδεδεμένο από την εγκατάσταση και προκειμένου να μην αδειάζει η εγκατάσταση, θα ήταν εξαιρετικά χρήσιμη η τοποθέτηση ειδικής βαλβίδας σύνδεσης κλειστού δοχείου διαστολής. Η βαλβίδα αυτή επιτρέπει την αφαίρεση του δοχείου από την εγκατάσταση, με μοναδική απώλεια νερού την ποσότητα που υπάρχει στο δοχείο εκείνη τη στιγμή. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Ρυθμίζοντας την αρχική πίεση στο κλειστό δοχείο διαστολής. Η απαιτούμενη πίεση του δικτύου πρέπει να είναι ίση με το στατικό ύψος της εγκατάστασης Hstat σε μέτρα υδάτινης στήλης (H2O) προσαυξημένο κατά 2 μέτρα. Έτσι η πίεση που ρυθμίζουμε στο δοχείο πρέπει να είναι: Η πρόσθετη πίεση των δύο μέτρων χρειάζεται για να μην καλύπτονται οριακά από πίεση τα πάνω σώματα, διότι ενδέχεται οι απώλειες πίεσης από αντιστάσεις ροής του δικτύου να γίνουν αιτία δημιουργίας υποπίεσης και λόγος διείσδυσης αέρα στο δίκτυο. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Έχουμε ήδη αναφέρει ότι επιθυμούμε να υπάρχει μικρή ποσότητα νερού στο δοχείο διαστολής. Για να επιτευχθεί αυτό, θα πρέπει η πίεση του δικτύου στο σημείο σύνδεσης του δοχείου να είναι μεγαλύτερη από την πίεση του δοχείου κατά 3 μέτρα υδάτινης στήλης (m H2O ). Σαν στατική πίεση Hstat ορίζουμε την υψομετρική διαφορά του δοχείου σε σχέση με το υψηλότερα ευρισκόμενο σημείο της εγκατάστασης. Αν το λεβητοστάσιο είναι στην ταράτσα του κτιρίου ο τύπος θα μας δώσει αρχική πίεση στο δοχείο 0,2 bar. Στις περιπτώσεις αυτές ρυθμίζουμε την αρχική πίεση του δοχείου στα 0,7 bar. Ο λόγος που δε θέλουμε η αρχική πίεση Ρο του δοχείου, η οποία είναι ίση με την ελάχιστη πίεση λειτουργίας, να πέσει κάτω από 0,7 bar, είναι για να μειώσουμε τον κίνδυνο να παρουσιαστεί υποπίεση, ατμοποίηση ή σπηλαίωση ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Οι πιέσεις Διακρίνουμε τις παρακάτω πιέσεις: Hstat είναι η στατική πίεση ή η πίεση που απαιτείται για να φθάσει το νερό και στο ψηλότερο σημείο της εγκατάστασης. Po είναι η πίεση που πρέπει να ρυθμίσουμε στο δοχείο διαστολής πριν το συνδέσουμε στην εγκατάσταση. Τα δοχεία διατίθενται από τον κατασκευαστή με πίεση 1,5 bar ενώ εμείς θέλουμε να έχουν πίεση Po = Hstat + 0.2 bar. Αν η Ρο είναι μικρότερη από 1,5 bar, αφαιρούμε αέρα από τη βαλβίδα. Αν η Ρο είναι μεγαλύτερη από 1,5 bar, προσθέτουμε αέρα με μια τρόμπα. Pa : αρχική πίεση εγκατάστασης. Είναι η πίεση που θέλουμε να υπάρχει στο δίκτυο, στο σημείο σύνδεσης του δοχείου, όταν το νερό έχει την ελάχιστη θερμοκρασία. Pa = Po + 0.3 bar = Hstat + 0.5 bar Pe : τελική πίεση εγκατάστασης. Είναι η πίεση που θέλουμε στο δίκτυο όταν το νερό έχει τη μέγιστη θερμοκρασία. Η μέγιστη επιτρεπτή τελική πίεση της εγκατάστασης είναι Pe max = Pa + 1 bar = Hstat + 1.5 bar. Psv : πίεση ανοίγματος βαλβίδας ασφαλείας. Psv = Pe + 0.5 bar. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

Επιλογή μεγέθους κλειστού δοχείου διαστολής. Επιλογή μεγέθους κλειστού δοχείου διαστολής. Για να υπολογίσουμε το μέγεθος του κλειστού δοχείου διαστολής, πρέπει να προηγηθεί υπολογισμός της ποσότητας του νερού που υπάρχει στο δίκτυο κεντρικής θέρμανσης. Επειδή όμως ο υπολογισμός του όγκου του νερού του δικτύου είναι μια αρκετά επίπονη εργασία, οι κατασκευαστές δοχείων έχουν θέσει στη διάθεσή μας πίνακες από τους οποίους μπορούμε να επιλέξουμε με ικανοποιητική ακρίβεια το κατάλληλο κλειστό δοχείο διαστολής. Η επιλογή γίνεται με βάση την ισχύ του λέβητα, το στατικό ύψος της εγκατάστασης και την πίεση ανοίγματος της βαλβίδας ασφαλείας. Τέτοιοι πίνακες παρατίθενται παρακάτω. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Οι παραπάνω τιμές ισχύουν για τελική πίεση Pe μέχρι 2,5bar. Ο πίνακας μας καλύπτει και για κλασσικά (ΑΚΑΝ ) σώματα, τα οποία έχουν μεγάλη χωρητικότητα νερού. Αν έχουμε σώματα πάνελ ή αλουμινίου, που ή χωρητικότητά τους σε νερό είναι μικρότερη, η ισχύς των λεβήτων στον πίνακα μεγαλώνει. Έτσι, αν έχουμε σώματα πάνελ, τα δοχεία μας καλύπτουν για λέβητα μεγαλύτερης ισχύος κατά 27%. Δηλαδή διαιρούμε την ισχύ του λέβητα με το 1,27 και επιλέγουμε δοχείο σα να έχουμε μικρότερο λέβητα. Για στατικό ύψος 20 m, διαιρούμε την ισχύ του λέβητά μας με 0,7 και με αυτή την αυξημένη ισχύ επιλέγουμε δοχείο σα να είχαμε στατικό ύψος 15 m. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Παράδειγμα. Λέβητας 145.000 Kcal / h Στατικό ύψος 18 m Βαλβίδα ασφαλείας 3 bar Επειδή το στατικό ύψος είναι μεγαλύτερο από 15 m, θα κάνω επιλογή δοχείου για στατικό ύψος 20 m, επαναπροσδιορίζοντας την ισχύ του λέβητα για υπολογιστικούς λόγους. Θα επιλέξω δοχείο για 15 m για ισχύ λέβητα: Q’ = Q / 0,7 = 145.000/0,7 = 207.143 Kcal / h και από τον πίνακα επιλέγω δοχείο 300 lit για σώματα ΑΚΑΝ. Αν τα σώματα είναι πάνελ, διαιρώ την ισχύ υπολογισμού του λέβητα διά 1,27. Q’’ = Q’ / 1.27 = 207.143 / 1,27 = 163.104 Kcal / h και με αυτή την ισχύ για στατικό 15 m επιλέγω δοχείο χωρητικότητας 250 lit. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Βαλβίδα ασφαλείας 4 bar χρησιμοποιούμε σε εγκαταστάσεις με μεγάλο στατικό ύψος. Συνήθως μεγαλύτερο από 15 μέτρα. Και αυτός ο πίνακας αναφέρεται σε σώματα τύπου ΑΚΑΝ. Για σώματα πάνελ το δοχείο μάς καλύπτει για λέβητα μεγαλύτερο κατά 27 %. Άρα για σώματα πάνελ διαιρούμε την ισχύ του λέβητα με το 1,27 και επιλέγουμε δοχείο σα να έχουμε μικρότερο λέβητα. Οι τιμές που αναγράφονται στους πίνακες επιλογής των διαφόρων κατασκευαστών διαφέρουν μεταξύ τους. Οι πίνακες που παρατίθενται εδώ είναι για τη μέγιστη δυνατή κάλυψη. ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ

Σημείο σύνδεσης του δοχείου διαστολής στην εγκατάσταση Στο σημείο που συνδέεται το δοχείο διαστολής, επικρατεί η αρχική πίεση Pa που έχουμε ρυθμίσει, είτε ο κυκλοφορητής δουλεύει είτε δε δουλεύει. Η πίεση αυτή ονομάζεται και πίεση ηρεμίας. Όταν ο κυκλοφορητής λειτουργεί, παράγει μια πρόσθετη πίεση για να καλυφθούν οι απώλειες του δικτύου. Η πίεση αυτή του κυκλοφορητή εμφανίζεται αλλού σαν υπερπίεση (πίεση μεγαλύτερη από την αρχική Pa) και αλλού σαν υποπίεση (πίεση μικρότερη από την αρχική Pa). Το πού θα εμφανιστεί σαν υπερπίεση και πού σαν υποπίεση το καθορίζει το σημείο σύνδεσης του δοχείου. Από τον κυκλοφορητή μέχρι το σημείο που συνδέεται το δοχείο διαστολής επικρατεί υπερπίεση . Ενώ από το δοχείο μέχρι τον κυκλοφορητή, επικρατεί υποπίεση. Αν το δοχείο συνδεθεί στην κατάθλιψη του κυκλοφορητή, υπάρχει ο κίνδυνος στα πιο ψηλά σώματα να επικρατήσει πίεση μικρότερη από την ατμοσφαιρική. Αυτό θα έχει σαν συνέπεια την είσοδο ατμοσφαιρικού αέρα στο δίκτυο από τα αυτόματα εξαεριστικά ή από τα εξαεριστικά των σωμάτων.. Για να αποφύγουμε την εισροή αέρα στο δίκτυο, φροντίζουμε να συνδέουμε το δοχείο διαστολής στην αναρρόφηση του κυκλοφορητή ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΦΑΝΤΑΚΗΣ www.fantakis.gr