nakład 11 015
01 1. 2
miesięcznik informacyjno-techniczny
nr 1 (221), styczeń 2017
7
ISSN 1505 - 8336
l Ring „MI”:
kotły na paliwa stałe
l Ciche chłodzenie l Regulatory pokojowe l Klima w serwerowni l Spawanie rur l Studnia w gruncie l Wywiewka w WC l Odory z kominka
Treść numeru
Szanowni Czytelnicy Już od ponad roku funkcjonuje znowelizowana ustawa Prawo Ochrony Środowiska, tzw. Ustawa antysmogowa. Czym to skutkuje? Jak pisze autor artykułu pt. „Czyste ciepło”: „Daje ona możliwość podejmowania decyzji przez jednostkę samorządu terytorialnego - sejmik województwa - która ograniczy eksploatację lub wręcz ją zakaże przy instalacji „złego” spalania paliw. Województwa południowej Polski - małopolskie, śląskie - pracują nad odpowiednimi zapisami uchwał, w których określają wymagania, jakie muszą być spełnione przez nowo instalowane kotły małej mocy, jakim wymaganiom będą musiały sprostać aktualnie eksploatowane instalacje spalania w najbliższych latach”. Doniesienia medialne z pierwszej połowy stycznia, dotyczące zanieczyszczenia powietrza, szczególnie w miastach Polski południowej, były zatrważające. Prace trwają, ale czy ustawy rozwiążą ten problem? Pewnie pomogą w walce o czystsze powietrze, ale chyba musi się zmienić mentalność, szczególnie tych, którzy „do pieca coś wrzucić muszą”. Zapraszam do lektury artykułów ringowych. Tam w szranki stanęły urządzenia grzewcze na paliwa stałe, którym przypisuje się najgorsze, jeśli chodzi o zatruwanie środowiska. Ale kotły najnowszej generacji, same z siebie nie trują. Jak argumentują autorzy: „Zastosowany system 6-ciągowego układu przegród ceramicznych i płaszczy wodnych powoduje, iż wymiennik ciepła pozwala na maksymalnie efektywne przejmowania ciepła ze spalin (sprawność: do 95%), które dokładnie dopalane są na specjalnym deflektorze oraz półkach ceramicznych; zapewnia to bezdymny proces spalania i niską emisję zanieczyszczeń”. Ile powietrza powinno się wymienić w pomieszczeniu w jednostce czasu, aby być w zgodzie z przepisami, zdrowym rozsądkiem oraz by nie szkodzić osobom przebywającym w tych pomieszczeniach. Autor artykułu pt. „Krotność wymian” podaje: „Wartość krotności wymian powietrza często pojawia się w literaturze oraz podczas projektowania układów wentylacji, nie powinna być jednak traktowana jako podstawa do obliczeń ilości powietrza wentylacyjnego. Raczej powinna mieć charakter poglądowy, sprawdzający (...)”. Więcej na ten temat na s. 68-69. Oprogramowanie dla profesjonalistów (jakimi są zapewne nasi czytelnicy) zarówno na komputery stacjonarne, jak i na tablety oraz smartfony, dostępne on-line i off-line w internecie, ma się coraz lepiej... Coraz więcej firm inwestuje w ten tryb dostarczania informacji. Nie można pozostać w tyle. Dlatego wspólnie z naszymi ekspertami przyjrzymy się tym produktom w styczniowym wydaniu Poradnika ABC „Magazynu Instalatora”. Sławomir Bibulski
4
Na okładce: © ninamalyna/123RF.com
l
Ring „MI”: kotły na paliwa stałe s. 6-12
l Odpowiada, bo wypada... s. 13 l Regulatory pokojowe s. 14 l Armatura do odpowietrzania s. 16 l Kotły na paliwa stałe - niska emisja s. 18 l Stalowy palnik s. 20 l Spawanie rur s. 22 l Laboratoria badawcze OZE s. 24 l Regulacja ogrzewania płaszczyznowego s. 26 l Ścienne grzejniki płaszczyznowe o suchej konstrukcji s. 28 l Głowice termostatyczne s. 30 l Solary pod lupą s. 32 l Bilans ciepła w ogrzewaniu s. 35 l Pompa ciepła i chłodzenie s. 36 l Sieci preizolowane s. 38 l Elektryka dla nieelektryków s. 40 l Windykacja należności s. 42 l Mocowanie grzejników s. 45
l
Wytyczne do kontroli odzysku wody s. 50
l Agresja w rurociągu s. 46 l Studnie w instalacjach wodociągowych i kanalizacyjnych s. 48 l Systemy wykorzystania wody deszczowej s. 50 l Spłukiwanie higieniczne instalacji wodociągowej s. 52 l PEX w instalacji s. 54 l Nowości w „MI” s. 56 l Jak to dawniej o czystość dbano... s. 57 l Podokienne wywiewki (Uwaga! Jesteś w ukrytej kamerze...) s. 58 l Czujność wykonawcy (Chemia budowlana zimową porą...) s. 60
l
Klima w serwerowni s. 62
ISSN 1505 - 8336
l Klimatyzacja pomieszczeń technicznych s. 62 l Zapachy z kominka s. 64 l Co tam Panie w „polityce”? s. 66 l Krotność wymian s. 68 l Wentylacja w garażu s. 70
1 . 2
01 7
www.instalator.pl
Nakład: 11 015 egzemplarzy Wydawca: Wydawnictwo „TECHNIKA BUDOWLANA“ Sp. z o.o., 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/4. Redaktor naczelny Sławomir Bibulski (s.bibulski@instalator.pl) Z-ca redaktora naczelnego Sławomir Świeczkowski (redakcja-mi@instalator.pl), kom. +48 501 67 49 70. Sekretarz redakcji Adam Specht Marketing Ewa Zawada (marketing-mi@instalator.pl), tel./fax +48 58 306 29 27, 58 306 29 75, kom. +48 502 74 87 41. Kontakt skype: redakcja_magazynu_instalatora Adres redakcji: 80-156 Gdańsk, ul. marsz. F. Focha 7/5. Ilustracje: Robert Bąk. Materiałów niezamówionych nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i redagowania tekstów. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i ogłoszeń.
5
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ring „Magazynu Instalatora“ to miejsce, gdzie odbywa się „walka“ fachowców na argumenty. Każdy biorący udział w starciu broni swoich doświadczeń (i przeświadczeń...), swojego chlebodawcy bądź sponsora, swojej wiedzy i wiary. Przedmiotem „sporu“ będą technologie, materiały, narzędzia, metody, produkty, teorie - słowem wszystko, co czasem różni ludzi z branży instalatorskiej. Każdy z autorów jest oczywiście świadomy, iż występuje na ringu. W lutym na ringu: komfort powietrza, czyli wentylacja i klimatyzacja...
Ring „Magazynu Instalatora”: kotły na paliwa stałe kocioł, zgazujący, drewno, ogrzewanie, c.o., c.w.u.
ATMOS System spalania gazu drzewnego gwarantuje wysoką sprawność sięgającą w niektórych modelach kotłów ATMOS do 92%. Obecnie oferujemy ponad dwadzieścia modeli kotłów zgazujących drewno i węgiel brunatny, należących do najwyższej 5 klasy czystości spalania. Większość posiada również znak Ekodesign. Od wielu lat Polska pozostaje w „ogonie” Europy nie tylko w realnej dbałości o stan czystości powietrza, ale nawet w otwartym dostrzeganiu tego problemu przez media i władze. Nie porównuję naszej sytuacji do bogatych
państw EU dotujących stosowanie ekologicznych kotłów, ale skoro u najbliższych sąsiadów (Czechów) zakaz sprzedaży i montażu kotłów niespełniających zaostrzonych norm emisji spalania działa już od lat, to dlaczego nie potrafimy tego zrobić u nas? Z nadzieją na decyzje naszych rządzących obserwuję narastające wreszcie głosy w tej sprawie - prasy, radia i telewizji.
6
Dlaczego kotły zgazujące drewno? Tradycyjne kotły opalane paliwami stałymi (węgiel, koks, miał, drewno) osiągnęły kres swoich możliwości rozwojowych. Zwiększenie wydajności spalania paliwa okazało się możliwe dzięki zastosowaniu procesu destylacji pirolitycznej, czyli wytworzeniu gazu drzewnego z masy drzewnej. Jednocześnie ze zmniejszeniem zużycia opału poprawie ulega czystość spalin, a zawartość w nich lotnych pyłów będących przyczyną tak częstego obecnie zjawiska smogu spada nawet 10-krotnie!
Proces spalania w kotłach zgazujących jest odwrócony w stosunku do zwykłych kotłów, a ogień umiejscowiony jest u spodu komory załadowczej. Na ceramicznej dyszy lub specjalnym ruszcie powstaje warstwa rozżarzonego węgla drzewnego, ponad którą dochodzi (przy ograniczonym dostępie powietrza) do wytwarzania się gazów z umieszczonego powyżej opału. Gazy te pod ciśniePytanie do... Dlaczego warto zdecydować się na wysokiej jakości kocioł zgazujący drewno? niem przedostają się do ceramicznej dyszy, gdzie mieszając się z odpowiednio dawkowanym powietrzem wtórnym ulegają spaleniu w formie płomienia w dolnej komorze. System spalania gazu drzewnego gwarantuje wysoką sprawność sięgającą w niektórych modelach kotłów ATMOS do 92%. Obecnie oferujemy ponad dwadzieścia modeli kotłów zgazujących drewno i węgiel brunatny należących do najwyższej 5 klasy czystości spalania. Większość posiada również znak Ekodesign.
Zestawy do spalania peletu Wielu użytkowników kotłów na paliwa stałe odczuwa potrzebę zwiększenia komfortu obsługi i poszukują możliwości zapewnienia ogrzewania w okresie dłuższej nieobecności. Spewww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
cjalnie dla nich skonstruowane zostały zestawy do spalania peletu, które instalować można zarówno w większości starych, jak i nowych wersjach kotłów zgazujących ATMOS. Takie rozwiązanie uwalnia od konieczności organizowania „zastępstwa” w kotłowni w okresach nieobecności właściciela. Nie potrzeba nowego kotła - wystarczy wymiana drzwiczek komory spalania i uzupełnienie wyposażenia z zakresu spalania peletu. Dzięki temu łączymy możliwość wykorzystania najtańszych paliw - jak drewno czy brykiety -z komfortem bezobsługowej pracy automatycznego kotła peletowego! Warto również wspomnieć o wersji kotła trójkomorowego. Dwie górne komory tego kotła służą do zgazowania paliwa stałego, tak jak jest to w przypadku klasycznych kotłów zgazowujących drewno. W trzeciej, dolnej komorze umieszczony jest wybrany typ palnika automatycznego. Odprowadzenie spalin do komina jest rozwiązane przy pomocy jednego wspólnego wylotu. Model ten umożliwia użytkownikowi nie tylko kombinację różnych paliw, ale również automatyczny start palnika automatycznego (olejowego lub peletowego) po wypaleniu wcześniejszego załadunku paliwa stałego. Specjalny moduł rejestruje zakończenie spalania drewna lub węgla brunatnego i wysyła sygnał do startu palnikowi automatycznemu. Dostępne wersje kotłów trójkomorowych: l drewno + pelet z biomasy, l drewno + olej opałowy, l węgiel brunatny + pelet z biomasy, l węgiel brunatny + olej opałowy.
dobrać później lub wykorzystać ten ze starego kotła.
Korzyści na wiele lat
Podliczając koszty zakupu dwóch kotłów, ich podłączenie oraz system odprowadzenia spalin, stwierdzimy, że wybór kotła trójkomorowego to nie tylko oszczędność miejsca w
budynku, ale również środków finansowych. Istotne jest również i to, że istnieje możliwość rozłożenia inwestycji w czasie poprzez zakupienie kotła bez palnika, który można
Na koniec kilka słów o eksploatacji. Podstawą wieloletniej bezawaryjnej i, co najważniejsze, ekonomicznej pracy jest zaopatrzenie kotła we właściwe paliwo. Wielokrotnie słyszymy legendy o tym, że w kotłach zgazujących można spalać wyłącznie sezonowane drewno oraz że mogą one działać jedynie z buforami ciepła. Oczywiście to legendy, ale czy rozsądny użytkownik zdecyduje się na spalanie dwukrotnie większej ilości opału, zamiast zdecydować się na jego sezonowanie? Połowa energii mokrego drewna zużywana jest na odparowanie niepotrzebnej wody i nie jest to zależne od rodzaju kotła - w każdym kotle koszt będzie podwójny. Podobnie jest i z buforem ciepła odbierającym nadmiar energii z załadowanego paliwa stałego i przekazującym go do budynku we właściwym do tego czasie. W obu przypadkach kocioł chroniony jest przed nadmierną korozją. Producent określa szacunkowo żywotność kotłów na około 15 lat. Nasza firma dostarczyła w ubiegłym roku części zamienne do kotłów pracujących już ponad 20 lat! Użytkownicy tych kotłów nie musieli wymieniać kotłów z pewnością dzięki właściwej eksploatacji i przestrzeganiu zaleceń producenta. Dokonujmy właściwych wyborów i nie marnotrawmy energii. Bonusem będzie nie tylko efekt ekologiczny, ale w największej mierze korzyść finansowa. Tomasz Bączyk
3 .
20
16
Mamy początek 2017 roku... Tych z Państwa, którzy jeszcze tego nie zrobili, prosimy o odnowienie „Prenumeraty - Gwarantowanej dostawy Magazynu Instalatora na 2017 rok”. 5-
N
ISS
d 11
5
6
nakła
833
d 11
150
015
6
01
c 201
rze
kła
na
1),
nr
ma
3 (21
miesię
cznik
inform
acyjno
11. 2015
-techn
iczny
y
czn
hni
tec
nr 11
no-
cyj
rma
ik
(207),
listopa
d 2015
info
czn
się
mie
ISSN
1505
- 8336
Szczegóły na www.instalator.pl w zakładce „Prenumerata”.
w
: iekó MI” śc g „ zanie Rin ad ka iki nn ła auli e mie ciep hydr zow a nie Wy sk G odzy ytko za g ad aże ch p c cz ow cja Ko łą y G Przy ójcz ówn tala ie r s b G Za ne in raw G Cen dź w w p G Mie ny G Zmia
G prow d o
G
www.instalator.pl
G Ri
ng „M I”: og płaszc rzewa zyzno nie we lka z za
G Wa
ustaw
dym a G Fo to „antysmog ieniem G Aw woltaika owa” G Po arie wo G Łą wietrze domierz y G Ko czenie rui rury G Po miny pr r mpa
zy uszc belce zeln iona
Bądź pewien, że co miesiąc listonosz dostarczy „Magazyn Instalatora”! 7
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ring „MI”: urządzenia grzewcze na paliwa stałe węgiel, kocioł, sterownik, palenisko, eko-groszek
Kotło-Bud Osiek Nowoczesne piece węglowe Kotło-Bud Osiek to zaawansowane konstrukcje, które pozwalają na uzyskanie znacznie lepszych parametrów spalania paliwa stałego, a także są bardziej wydajne, przyjazne dla środowiska naturalnego oraz łatwiejsze w obsłudze. Od kilku już lat Kotło-Bud Osiek dostarcza sprawne urządzenia grzewcze, gwarantując idealny stosunek ceny do jakości i możliwości produktu. Poniżej przedstawię dwa urzadzenia z bogatej oferty naszej firmy. EKO CERAMIK to kocioł w najwyższej klasie ekologicznej. Spełnia restrykcyjne wymagania klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012 w zakresie sprawności cieplnej, emisji zanieczyszczeń oraz wymagań dotyczących bezpieczeństwa. Na zakup kotła możliwe jest uzyskanie dofinansowania z programów unijnych. Urządzenie posiada rozbudowany wymiennik ciepła z elementami ceramicznymi i turbulatorami w ciągach spalinowych. Charakteryzuje się efektywnością procesu spalania oraz niską emisją szkodliwych substancji, zwłaszcza pyłów, bez stosowania elektrofiltrów. Sprawność kotła to aż 93%! Zalety kotła EKO-CERAMIK: l wymiennik ciepła wykonany z atestowanej stali kotłowej o grubości od 6-8 mm, l 5 lat gwarancji na szczelność wymiennika, 2 lata na pozostałe elementy i sprawne działanie kotła, l wysoka sprawność sięgająca 93% dzięki poziomemu układowi kanałów spalinowych, l dolna komora spalania z wysoko efektywnym palnikiem retortowym, l wkład ceramiczny, l paliwa podstawowe: ekogroszek, pelet.
8
Kotły KMG-2 DUO wyposażone zostały w komorę paleniskową z dwoma niezależnymi paleniskami. Dla jeszcze bardziej uniwersalnego i praktycznego zastosowania zasila je podajnik tłokowy umieszczony z boku kotła oraz komora spalania ręcznego utworzona przez stały ruszt wodny. Pozwala to na osiągnięcie aż 91% sprawności cieplnej! Wymiennik kotłów C.O. został wykonany z atestowanej stali kotłowej o grubości 6 mm gwarantującej trwałość i niezawodność. Natomiast ruszt podajnika tłokowego zaprojektowano z żeliwa żaroodpornego, a element podający paliwo wzmocPytanie do... Jakie elementy wyposażenia kotła wpływają na jego niezawodną pracę? niono pod względem konstrukcji poprzez dodatkowe zabezpieczenie go stalą. Podajnik tłokowy wyróżnia się wyciszonym i zmodyfikowanym układem jezdnym. W ten sposób uzyskano sztywność konstrukcji, gwarancję wydłużenia żywotności oraz pewność równomiernej pracy podajnika.
EKO-CERAMIK
Zalety kotła KMG-2 DUO:
l duża komora paleniskowa ze wzmoc-
nionym podajnikiem tłokowym, l palenisko wykonane w całości z wysokiej jakości żeliwa żaroodpornego, l wysoka sprawność sięgająca 91% dzięki poziomemu układowi kanałów spalinowych, l dwie komory paleniskowe: dolna z podajnikiem automatycznym, górna do spalania drewna, l wymiennik ciepła wykonany z atestowanej stali kotłowej o grubości od 6-8 mm, l do 7 lat gwarancji na szczelność wymiennika, 2 lata na pozostałe elementy i sprawne działanie kotła, l ruszt wodny. Kolejną interesującą propozycją w ofercie firmy Kotło-Bud Osiek jest typoszereg KMG DUO EKO-LUX. W kotłach tych wymiennik ciepła wykonany jest z atestowanej stali kotłowej P265GH o grubości od 6-8 mm z hut Acelor Mittal Poland oraz U.S Stell Kosice. Kotły tego typoszeregu mają wysoką sprawność sięgającą 94%. Jest to możliwe dzięki poziomemu układowi kanałów spalinowych. Urządzenia posiadają dolną komorę spalania z wysoko efektywnym palnikiem retortowym i zasilaniem ślimakowym. Wyposażone są też w dwie komory paleniskowe - dolną z podajnikiem automatycznym, górną do spalania drewna. Mają też zastępczy ruszt wodny. W przypadku tych kotłów istnieje możliwość przystosowania do montażu w układzie zamkniętym. W kotle można palić miałem, eko-groszkiem, węglem grubym, drewnem lub biomasą. KMG DUO EKO-LUX posiadają 7 lat gwarancji na szczelność wymiennika przy corocznych przeglądach, 2 lata na pozostałe elementy i sprawne działanie kotła. Z pozostałą ofertą można zapoznać się na naszej stronie internetowej. Dariusz Górkiewicz www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ring „MI”: urządzenia grzewcze na paliwa stałe kocioł, 5 klasa, ogrzewanie, paliwo stałe, palnik
LOGITERM Firma LOGITERM, chcąc umożliwić klientom zakup ekologicznych źródeł ciepła na preferencyjnych warunkach z możliwością uzyskania atrakcyjnych dopłat w ramach programów dofinansowań, zaprojektowała, certyfikowała, a następnie wdrożyła do produkcji nowy typoszereg ekologicznych kotłów grzewczych ekoMAX spełniających rygorystyczne wymogi klasy 5 wg europejskiej normy: PN EN 303-5:2012. Kotły ekoMAX o mocach 16, 20, 25, 32 kW to najnowocześniejsze, wysokosprawne, automatyczne, a przede wszystkim oszczędne w eksploatacji, retortowe kotły grzewcze, z podajnikiem ślimakowym, sterowane elektronicznie, których innowacyjna konstrukcja wymiennika oraz uniwersalny palnik otworowo-szczelinowy III generacji pozwalają uzyskać wysokie i stabilne wartości parametrów eksploatacyjnych oraz umożliwiają w pełni ekologiczne spalanie eko-groszku, dające użytkownikom satysfakcję z oszczędności połączonej z troską o środowisko naturalne. Zastosowany system 6-ciągowego układu przegród ceramicznych i płaszczy wodnych powoduje, iż wymiennik ciepła pozwala na maksymalnie efektywne przejmowania ciepła ze spalin (sprawność: do 95%), które dokładnie dopalane są na specjalnym deflektorze oraz półkach ceramicznych; zapewnia to bezdymny proces spalania i niską emisję zanieczyszczeń. Wnętrze wymiennika kotła wykonane jest z wysokogatunkowej, atestowanej stali kotłowej p265gh z certyfikatem badań 3.1 o grubości 6÷8 mm, dlatego kocioł objęty jest 6-letnią gwarancją na szczelność całego wymiennika. Kocioł jest uniwersalny: prawo-lewy; umożliwia montaż palnika z dowolnej strony. Opcjonalnie dostępne jest: sterowanie pogodowe/pokojowe; powiększony zasobnik; regulowane stopki. Z kolei dla użytkowników ceniących sobie rozwiązania bardziej uniwersalne www.instalator.pl
firma LOGITERM wprowadziła w ostatnim czasie typoszereg nowoczesnych, automatycznych, optymalnych cenowo, a przede wszystkim oszczędnych w eksploatacji kotłów grzewczych maxiMAX HYDRO (16÷100 kW). maxiMAX HYDRO to kotły z uniwersalnym podajnikiem ślimakowym ekoENERGIA - standardowo wyposażonym w masywny, żeliwny ślimak. Ta-
kie rozwiązanie umożliwia zastosowanie następujących paliw: eko-groszek, eko-groszek brunatny/czeski, miał kwalifikowany (o największym wymiarze ziarna do Ø32 mm) oraz pelet drzewny (tylko z BVTS). Innowacyjna konstrukcja wymiennika z poziomymi kanałami konwekcyjnymi umożliwia łatwe czyszczenie kotła, a specjalnie zaprojektowany palnik pozwala uzyskać stabilne wartości parametrów eksPytanie do... Jakie są zalety stosowania modułowych kotłów na paliwa stałe?
ploatacyjnych oraz umożliwia spalanie szerokiego asortymentu paliw. Kocioł wyposażony jest również w stałe dodatkowe palenisko w postaci rusztu wodnego oraz dużą komorę zasypową, które w razie konieczności (np.: przerwa w dostawie energii elektrycznej) pozwalają na spalanie paliw zastępczych (drewno, węgiel). Zastosowany system przepływu spalin wraz z dodatkowym rusztem wodnym powoduje, iż wymiennik ciepła pozwala na efektywne przejmowanie ciepła ze spalin (sprawność: 86%), które dokładnie dopalane są na specjalnym deflektorze, co zapewnia niską emisję zanieczyszczeń. Wnętrze wymiennika kotła wykonane jest z wysokogatunkowej, atestowanej stali kotłowej p265gh z certyfikatem badań 3.1 o grubości 6÷8 mm, dlatego kocioł objęty jest 6-letnią gwarancją na szczelność całego wymiennika. Charakterystyczną cechą kotłów LOGITERM jest ich adoptowalność i modułowość - to znaczy, że każdy kocioł może być dostosowany swoją budową do potrzeb i wymagań konkretnej kotłowni. Dlatego kocioł jest uniwersalny: prawolewy (umożliwia montaż palnika z dowolnej strony), w opcji z podawaniem z przodu lub z tyłu. Czopuch może być usytuowany: z góry lub kolanem z góry/z boku/pod kątem. Można zastosować powiększony zasobnik; obniżone o 60 mm stopki itd. W ofercie proponowane są różne rodzaje sterowników dostosowanych do zindywidualizowanych potrzeb danego klienta lub inwestora. Dostępne moce wynoszą: 16, 20, 26, 32, 38; 50; 62; 75; 100 kW. Jarosław Urzynicok
9
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ring „MI”: urządzenia grzewcze na paliwa stałe kocioł, ogrzewanie, paliwa stałe, pelet, biomasa
ZMK SAS ZMK SAS jako lider w produkcji kotłów na paliwa stałe posiada w swojej ofercie szeroki zakres mocy (9-300 kW) oraz różnorodność produkowanych jednostek dopasowanych do oczekiwań i możliwości klientów. Przykładem urządzeń przeznaczonych do ogrzewania obiektów o dużej kubaturze są kotły z podajnikiem ślimakowym na eko-groszek: GRO-ECO do 272 kW, MULTI do 272 kW z dodatkowym rusztem wodnym (drewno, węgiel) lub kocioł ECO do 300 kW z podajnikiem tłokowym (miał, eko-groszek lub pelety przy zastosowaniu dodatkowych paneli ceramicznych) i dodatkowym paleniskiem. Alternatywą dla węgla jest spalanie biomasy w kotle AGRO-ECO do 150 kW lub peletów w kotłach z palnikiem MULTI FLAME do 200 kW. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom inwestorów, realizujemy również zamówienia specjalne na kotły dużej mocy od 300 kW do 1 MW. Cechą wyróżniającą kotły SAS o mocy od 78 kW jest zastosowana w konstrukcji wymiennika ciepła stal kotłowa molibdenowa 16Mo3 o gr. 8 mm o bardzo dobrej odporności na wysokie temperatury oraz korozję, charakteryzująca się dobrymi właściwościami spawalniczymi, stosowana w produkcji zbiorników ciśnieniowych oraz kotłów przemysłowych. Płaszcz zewnętrzny kotła o mocy od 78 kW wykonany jest ze stali konstrukcyjnej S235JR o gr. 5 mm.
Kotły retortowe W ofercie firmy SAS jest wiele modeli kotłów retortowych przeznaczonych do efektywnego i w pełni automatycznego spalania eko-groszku: SMART (najmniejszy kocioł podajnikowy o mocy 10 kW), GRO-ECO (z możliwością montażu paleniska awaryjnego: rusztu stalowego), SLIM, MULTI (z dodatkowym paleniskiem zastępczym - ruszt wodny). ZMK SAS
10
wraz z producentem regulatorów - firmą RecalArt - jako jedyny na rynku wprowadził w standardzie do swoich kotłów retortowych (o mocy do 48 kW) - czujnik żaru, który kontroluje proces spalania, mierząc temperaturę bezpośrednio w palenisku. Odczyt z czujnika żaru pozwala na sterowanie dawką paliwa i mocą nadmuchu. Umieszczenie termopary w odpowiednim punkcie retorty daje lepsze efekty niż kontrola procesu spalania jedynie z użyciem czujnika temperatury spalin czy próby
ręcznej regulacji parametrów spalania. W przypadku pojawienia się paliwa o innych parametrach sterownik MultiFun (dodatkowo wyposażony w algorytm PID) automatycznie dokonuje korekty i dostosowuje parametry spalania do aktualnych zmian paleniska.
Spalanie biomasy Wykorzystanie różnych form biomasy (pelety, ziarna zbóż, kukurydza, suche pestki owoców) jako źródła ciepła możliwe jest w kotle AGRO-ECO (17-150 Pytanie do... Czy kotły na paliwa stałe z ręcznym zasypem mogą spełnić wymagania klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012?
kW). Posiada on dużą komorę paleniskową wyłożoną wkładem ceramicznym, co w połączeniu z zastosowanym rusztem ruchomym i kontrolowanym strumieniem powietrza umożliwia spalanie biomasy różnej jakości, również tej z tendencją do tworzenia w czasie spalania szlaki i dużej ilości popiołu. Z myślą o klientach poszukujących urządzeń do spalania wyłącznie sprasowanego granulatu drzewnego (peletu) zespół konstrukcyjny SAS opracował modele kotłów podajnikowych: BIO SMART, BIO GRO-ECO, BIO MULTI, BIO SLIM. Zastosowano w nich nowatorski palnik MULTI FLAME, dostępny w zależności od wymagań o mocy cieplnej 10-200 kW. Konstrukcja palnika opracowana w ZMK SAS objęta jest Prawem Ochronnym nr 67681, nadanym przez Urząd Patentowy RP. Dzięki specjalnej budowie układu podawania paliwa wyeliminowano ryzyko cofnięcia ognia do zasobnika opału. Transport paliwa odbywa się za pomocą dwóch ślimaków oddzielonych kanałem przesypowym o zróżnicowanym posuwie transportera górnego i dolnego. Powietrze do procesu spalania doprowadzane wentylatorem trafia do paleniska za pomocą kanału nadmuchowego. Część powietrza dociera pod ruszt paleniska, natomiast pozostała jest tłoczona bezpośrednio do strefy spalania poprzez układ otworów dystrybucji znajdujących się po bokach paleniska. Strumień powietrza w zależności od stopnia modulacji pracy palnika ustalany jest przez sterownik, który czuwa nad pracą całego kotła. Ruszt paleniska został podzielony na część stałą oraz sekcję ruchomych rusztowin. Cykliczna praca rusztu ruchomego napędzanego za pomocą mechanizmu mimośrodowego umożliwia odprowadzenie z przestrzeni paleniskowej do komory popielnika kotła pozostałości po spalaniu paliwa, w szczególności różnych form spieków bez przerywania procesu spalania. Powstały w procesie spalania powww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
piół można wykorzystać jako nawóz. Palenisko zostało wykonane w całości ze stali nierdzewnej, co zwiększa żywotność urządzenia. Dodatkowo wkład ceramiczny nad przestrzenią paleniskową zapewnia dopalenie części palnych paliwa. Automatyczne rozpalanie jest standardem w kotłach SAS przeznaczonych do spalania biomasy. Krótki czas rozpalania, niezawodna zapalarka ceramiczna o niewielkim zużyciu energii oraz możliwość pracy kotła w trybie rozpalanie/wygaszanie przynosi efekt ekonomiczny, szczególnie w sezonie letnim (współpraca z zasobnikiem c.w.u.) oraz w budynkach energooszczędnych.
Klasa 5 W oparciu o prace badawcze w laboratorium ZMK SAS powstały najbardziej zaawansowane technologicznie modele kotłów: SOLID, EFEKT oraz BIO SOLID, BIO EFEKT spełniające wymagania klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012 w pełnym jej zakresie. Odświeżona kolorystyka i atrakcyjna obudowa całego kotła idą w parze z bezpieczeństwem, wysoką sprawnością oraz ekologią. Największy na rynku typoszereg mocy 14÷48 kW pozwala optymalnie dobrać kocioł dla potrzeb danej instalacji. W nowej konstrukcji zasobnika paliwa udało się także powiększyć jego pojemność. Niebagatelną rolę dla zachowania optymalnych parametrów spalania i wysokiej sprawności w całym okresie grzewczym odgrywa konieczność utrzymania wymiennika w czystości. Dla ułatwienia dokonywania okresowej konserwacji w konstrukcjach EFEKT i BIO EFEKT zastosowano poziomy układ kaset. Czyszczenie odbywa się w sposób bardzo prosty przez przednie drzwiczki kotła. Dodatkowo modele EFEKT oraz BIO EFEKT dostępne są również w wersji z czopuchem do góry, co ułatwia montaż i eksploatację w małej kotłowni. Zastosowanie w kotłach SOLID (1448 kW) oraz EFEKT (14-46 kW) specjalnie opracowanej do tego celu wersji retorty obrotowej wyposażonej w czujnik żaru oraz precyzyjne dawkowanie powietrza dają możliwość spalania paliwa (eko-groszek) bez obawy powstawania spieków i wygaszenia paleniska. Komora wymiennika ciepła bezpośrednio nad paleniskiem obłożona jest przegrodami wykonanymi z materiału ceramicznego. Taka budowa kotła powoduje podniewww.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
sienie temperatury spalania, a przez to zmniejsza emisję szkodliwych pyłów i gazów do atmosfery. Dodatkowo rozbudowany wymiennik ciepła wyposażony został w turbulator, który wymuszając zawirowanie gorących spalin, wpływa na intensywniejszy odbiór ciepła. Spaliny, uderzając o ścianki turbulatora, sprawiają, że pył ulega wytrąceniu i opada na dno kotła. Rozwiązania te umożliwiają rezygnację z dodatkowych urządzeń w postaci elektrofiltrów oraz wpływają na wysoką sprawność i efektywność procesu spalania. Dodatkowo zastosowano zabezpieczenie przed cofaniem płomienia w postaci systemu wyrównywania ciśnienia w koszu zasypowym, który pełni również funkcję osuszania, wentylowania (przeciwdziałanie korozji). W celu ochrony kotła przed przegrzaniem, w przypadku awarii układu sterowania,
czeń. Wykorzystanie sprawdzonej konstrukcji - palnik peletowy MULTI FLAME - pozwoliło uzyskać wysoką sprawność urządzenia (powyżej 90%). Kocioł BIO SOLID został wpisany na prestiżową listę BAFA, co potwierdza, że urządzenie to spełnia najwyższe wymagania techniczne i energetyczno-emisyjne. Dodatkowo kocioł BIO SOLID o mocy 14 kW spełnia wymagania EcoDesign oraz został wpisany na listę Euro TopTen najbardziej efektywnych energetycznie i ekologicznie kotłów z automatycznym załadunkiem stałym biopaliwem. Ze względów bezpieczeństwa rozdzielono zasobnik opału od korpusu kotła, zastosowano naturalnie wentylowaną przestrzeń (oddzielne obudowy). W klapie zasobnika zamontowano wyłącznik krańcowy, którego działanie polega na przerwaniu pracy podajnika paliwa oraz wentylatora nadmuchowego w momencie otwarcia pokrywy. W celu zmniejszenia strat ciepła oraz zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem temperatury zewnętrznych powierzchni kotła zastosowano wielowarstwową budowę otworów rewizyjnych z wykorzystaniem stali nierdzewnej oraz materiałów izolacyjnych o niskim współczynniku przewodzenia ciepła. Temperatura powierzchni zewnętrznych urządzenia jest na bezpiecznym poziomie i spełnia kryteria narzucone w normie PN-EN 303-5:2012.
Regulacja i sterowanie
wprowadzono ogranicznik temperatury bezpieczeństwa (STB). Stanowi on mechaniczne zabezpieczenie, które działa na zasadzie styków rozłączanych, odcinając dopływ prądu do wentylatora nadmuchowego i podajnika paliwa w przypadku przekroczenia temperatury granicznej. Ponowne zwarcie jest niemożliwe samoczynnie nawet po obniżeniu poziomu ciepła. Włączenia musi dokonać użytkownik, ręcznie resetując czujnik po obniżeniu temperatury. W przypadku kotłów BIO SOLID i BIO EFEKT na pelet - zastosowanie na ścianie bocznej wymiennika dodatkowej przegrody wykonanej z ogniotrwałego materiału ceramicznego zwiększa efektywność spalania biomasy i zmniejsza emisję zanieczysz-
Kotły podajnikowe SAS posiadają zaawansowane technologicznie sterowniki z kolorowym wyświetlaczem oraz możliwością bezpłatnej, samodzielnej aktualizacji oprogramowania, pobierając aplikację ze strony producenta. Zastosowany układ sterowania umożliwia modulację mocy kotła w zakresie 30-100%, co jest bardzo istotne w sytuacji zmiennego zapotrzebowania na ciepło. Regulator kotła steruje pracą jego podzespołów, a także całej instalacji grzewczej. W standardzie kotły SAS spełniające wymagania klasy 5 posiadają regulator sterujący pracą instalacji z dwoma obiegami mieszającymi (grzejnikowy/podłogowy) oraz wbudowany moduł ETHERNET do zdalnej kontroli pracy kotła oraz całej instalacji z dowolnego miejsca na świecie. Michał Łukasik
11
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ring „MI”: kotły na paliwa stałe
kocioł, automatyczny, wymiennik, komora spalania
Rakoczy Stal Kotły niskoemisyjne to obecnie najszybciej rozwijający się segment kotłów na paliwa stałe. Przemiany jakie dokonują się w polskim prawie za sprawą fatalnej jakości polskiego powietrza postawiły przed producentami urządzeń grzewczych bardzo wysoką poprzeczkę. Europejska norma EN 303-5:2012 wyróżnia trzy klasy kotłów: 3, 4 i najwyższą 5. Jeszcze kilka lat temu większość kotłów na paliwa stałe dostępnych na polskim rynku stanowiły urządzenia bezklasowe, tzn. takie, które nie spełniają wymagań żadnej z powyższych klas. Różnica między kotłem bezklasowym, a kotłem chociażby najniższej klasy jest ogromna, co widać nie tylko w wynikach badań emisji, ale również gołym okiem, bowiem już kotły 3 klasy to urządzenia, które spalają paliwa stałe w sposób bezdymny. Różnica pomiędzy klasami 3, 4 i 5 widoczna jest już tylko w laboratoryjnych
wynikach badań, które oceniają sprawność kotła, ilość emitowanych przez niego pyłów, tlenku węgla i gazowych zanieczyszczeń organicznych. Wśród najbardziej efektywnych urządzeń najwyższej 5 klasy znajduje się kocioł Cortina Carbo firmy Rakoczy Stal. Jest to automatyczny kocioł na węgiel sortymentu groszek, który wyróżnia się spośród innych unikalną konstrukcją wymiennika i komory spalania, która posiada cylindryczny kształt. Dzięki temu, z powierzchni wymiany ciepła niemal całkowicie wyeliminowane zostały wszelkiego rodzaju kąty, narożniki, wnęki i inne
12
trudno dostępne zakamarki, w których gromadzą się zanieczyszczenia przyspieszające procesy niszczące wymiennik ciepła. Komora ta została dodatkowo wyłożona wysokiej jakości ceramiką żaroodporną, która pomaga dopalić wszystkie związki, co eliminuje efekt odkładania się złogów sadzy (zarastanie wymiennika) w częściach stalowych, ułatwia czyszczenie oraz zapobiega spadkom sprawności w długim okresie eksploatacji. Emisja szkodliwych substancji w kotle Cortina Carbo została ograniczona aż o 96% w porównaniu do tradycyjnych kotłów węglowych i pieców kaflowych, a sprawność cieplna kotła przekracza 92%, co czyni go urządzeniem nie tylko ekologicznym, ale i wyjątkowo oszczędnym. W tym roku model Cortina Carbo zostanie poszerzony o kolejne moce, a do rodziny kotłów Cortina dołączy także zupełnie nowy model. Cortina Pellet, bo o nim tutaj mowa to automatyczny kocioł na pellety, który posiada szereg innowacyjnych, Pytanie do... Jakie są zalety zastosowania cylindrycznego kształtu wymmienika i komory spalania w kotłach na paliwa stałe?
unikalnych rozwiązań konstrukcyjnych. Podobnie jak model Carbo kocioł posiada cylindryczną komorę spalania z ceramicznym wkładem. To co jednak najbardziej wyróżnia Cortinę Pellet spośród innych kotłów pelletowych to bardzo efektywne spalanie każdego rodzaju pelletu dostępnego na rynku. Opatentowana konstrukcja palnika z automatycznym mechanizmem czyszczącym i unikalny system kontroli spalania oparty na optycznych czujnikach poziomu gwarantują, że nawet w przypadku tworzenia się spieków ze słabej jakości pelletu, ruszt palnika zostanie dokładnie oczyszczony, a pellet efektywnie spalony. Zapewnia to bezawaryjną pracę, bardzo wysoką sprawność kotła (do 93%) oraz emisję zgodną z najbardziej restrykcyjnymi normami spalin. Cortina Pellet spełnia najwyższą 5 klasę normy EN 303-5:2012 oraz wymagania unijnej dyrektywy ErP w sprawie Ekoprojektu (Ecodesign), która zacznie obowiązywać w naszym kraju w 2020 roku. Rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w kotłach Cortina zostały wielokrotnie docenione i nagrodzone przez polskie i międzynarodowe gremia. Kocioł Cortina Carbo zdobył „Złoty Medal Targów” na międzynarodowych targach branży grzewczej Aquatherm Warsaw 2016, tytuł „Najbardziej Innowacyjny Produkt Targów” na międzynarodowych targach Warmia-Mazury EXPO 2016, tytuł „Nasze Dobre Podkarpackie 2016”, statuetkę „Najlepszy Produkt Wystawy” na XVI Eko Wystawie „Ciepło Przyjazne Środowisku” oraz drugie miejsce w międzynarodowym konkursie rozwiązań antysmogowych Smogathon 2016 w Krakowie. Krzysztof Sobiecki www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Zapytano mnie - mogą zapytać i Ciebie. Można skorzystać!
Odpowiadam, bo wypada... Szanowna Redakcjo! W artykule „Okresowa kontrola stanu technicznego instalacji gazowej. Kurek na przeglądzie” („Magazyn Instalatora” 4/2014 r. - przyp. red.) autorka, pani Anna Omilianowicz napisała: „(...) druga interpretacja - wystarczy, aby osoba wykonująca przegląd instalacji gazowej miała ważne uprawnienia energetyczne gazowe w zakresie dozoru (tutaj pozwolę sobie przypomnieć Państwu, że uprawnienia te ważne są przez okres 5 lat od daty wydania)”. W związku z tym mam pytanie: czy osoba posiadająca ważne uprawnienia (oraz oczywiście doświadczenie, wiedzę i odpowiedni sprzęt) do wykonywania pracy na stanowisku dozoru w zakresie obsługi i konserwacji dla urządzeń, instalacji i sieci - w grupie 3 - może wykonać przegląd instalacji gazowej? Czy potrzebne są pełne uprawnienia, tj.: obsługi, konserwacji, remontów, montażu i (a może tylko i przede wszystkim) kontrolno-pomiarowe? imię i nazwisko do wiadomości redakcji Szanowna Redakcjo! Jakie uprawnienia są wymagane, żeby móc wykonywać przeglądy instalacji gazowej na propan butan w budynkach mieszkalnych (kontrola okresowa, uprawnienia...)? imię i nazwisko do wiadomości redakcji Szanowni Państwo! Jeżeli chodzi o Państwa pytania, to o tym, kto może wykonywać przegląd instalacji gazowej, mówi Ustawa Prawo Budowlane w art. 62. Ponieważ stwierdzenie tam zawarte jest nieprecyzyjne, Główny Urząd Nadzoru Budowlanego wydał interpretację tego przepisu (zamieszczoną na stronie internetowej urzędu) i zgodnie z nią przeglądu może dokonywać osoba posiadająca uprawnienia energetyczne gr. 3 (gazowe) w zakresie dozoru; nie musi ona posiadać uprawnień budowlanych (rodzaj gazu nie ma znaczenia). Kontrolę stanu technicznego instalacji elektrycznych, piorunochronnych www.instalator.pl
i gazowych mogą przeprowadzać zarówno osoby posiadające uprawnienia budowlane w odpowiedniej specjalności, jak również osoby mające kwalifikacje wymagane przy wykonywaniu dozoru nad eksploatacją urządzeń, instalacji oraz sieci energetycznych i gazowych, tzn. świadectwa kwalifikacyjne wymagane przy wykonywaniu dozoru nad eksploatacją urządzeń, instalacji oraz sieci energetycznych i gazowych, o których mowa w § 5 ust. 1 pkt 2 rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci (Dz. U. nr 89, poz. 828 z późn. zm.). Do przeprowadzania takich kontroli upoważnione są więc osoby posiadające uprawnienia budowlane w specjalności instalacyjnej, jak i osoby posiadające kwalifikacje wynikające z przepisów o dozorze technicznym i energetyce - w tym przypadku bez znaczenia jest fakt posiadania lub nieposiadania przez nie uprawnień budowlanych. Z poważaniem Anna Omilianowicz Szanowna Redakcjo! Mam pytanie, czy można metodą TIG wykonać napawanie żeliwnego detalu, konkretnie korpusu? imię i nazwisko do wiadomości redakcji Szanowny Panie! Oczywiście możliwe jest zastosowanie metody TIG do spawania odlewów żeliwnych. Pamiętajmy, że łuk elektryczny lub płomień spalanego gazu (w przypadku spawania gazowego) są tylko źródłami ciepła niezbędnymi do nadtopienia krawędzi materiału podstawowego i stopienia spoiwa. Przy wyborze metody spawania musimy jednak pamiętać o kilku rzeczach. Mianowicie
podczas spawania żeliwa metodą „na zimno” stosujemy materiał dodatkowy o odmiennym składzie chemicznym od żeliwa. Bardzo dobre rezultaty daje zastosowanie jako spoiwa czystego niklu lub stopów wysokoniklowych. Dobre rezultaty daje również zastosowanie spoiwa miedzianego lub monelowego (stop miedzi z niklem). Niestety są to spoiwa drogie i dostępne przeważnie w postaci prętów idealnych do spawania metodą TIG. Ostatecznie można zastosować spoiwo o składzie chemicznym zbliżonym do składu chemicznego stali wysokostopowej nierdzewnej, również łatwo dostępne w postaci elektrod otulonych drutów elektrodowych do spawania metodą MAG itd. (np. spoiwo typu 18-8-6 - 18% chromu, 9% niklu, 6% manganu). Niestety niebezpieczeństwo powstania pęknięć już w trakcie spawania z użyciem spoiw stalowych jest bardzo duże. Podczas spawania żeliwa na gorąco stosujemy spoiwa żeliwne i tutaj niczego innego nie możemy wykorzystać. Spoiwa żeliwne występują w postaci prętów, które możemy topić podczas spawania zarówno łukiem elektrycznym metody TIG, jak i płomieniem tlenowo-acetylenowym. Podczas spawania żeliwa na gorąco zastosowanie metody TIG jest jednak o tyle niewygodne, że odlew jest nagrzany do temperatury ok. 700°C, a więc trzymając przeważnie niewielkich rozmiarów uchwyt TIG, jesteśmy narażeni na częste dotykanie ręką samego odlewu. Dlatego też, ucinając dyskusję dotyczącą tego, czy metoda TIG jest dobra do spawania żeliwa, odpowiadam: do spawania żeliwa na zimno jest to metoda jak najbardziej odpowiednia, a do spawania żeliwa na gorąco - ze względu na możliwość poparzenia, przepalenia przewodu itd. - już nie bardzo. Dużo korzystniej do spawania żeliwa na gorąco zastosować spawanie gazowe lub spawanie elektrodą otuloną żeliwną. dr inż. Maciej Różański
13
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Sterowanie c.o. (3)
Regulatory pokojowe Dodatkowym wyposażeniem kotłów centralnego ogrzewania do sterowania ich pracą na rzecz obiegów grzewczych są termostaty pokojowe i regulatory pokojowe. Urządzenia te, w porównaniu do termostatów kotła, mają za zadanie optymalizować pracę kotłów c.o. zarówno pod względem kosztów eksploatacji, jak i komfortu cieplnego, a także wygody użytkowników. Zasadnicza różnica pomiędzy sterowaniem kotła c.o. termostatem kotła i termostatem pokojowym polega na tym, że termostat kotła zapewnia stałą temperaturę czynnika grzewczego na zasilaniu kotła w zakresie tzw. histerezy („Termostaty kotłów gazowych”, „Magazyn Instalatora” 11/2016 - przyp. red.) przez 24 godziny na dobę przy danej nastawie, niezależnie od temperatury pomieszczeń, która przy tym sposobie regulacji może się wahać, a termostat pokojowy zapewnia stałą, żądaną temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach i przyczynia się do optymalnego (oszczędnego) zużywania paliwa na ogrzewanie.
Funkcje podstawowe Regulator pokojowy ma znacznie więcej funkcji. Jest przeznaczony do sterowania jednym obiegiem grzewczym, ale występują wersje regulatorów, które mogą regulować pracę kotła - z obiegiem grzejnikowym albo z obiegiem podłogowym. Ten ostatni wymaga podłączenia do regulatora czujnika temperatury obiegu podłogowego. Czujnik musi mieć odpowiednie parametry techniczne. Regulatory pokojowe występują w wersjach przewodowych i bezprzewodowych (fot.).
Funkcje dodatkowe Dodatkowymi funkcjami regulatora pokojowego poza tymi, jakimi charakteryzuje się termostat pokojowy, są m.in.:
14
l l
tryb pracy ciągłej, obniżenie nocne temperatury pomieszczenia, l programy ogrzewania; dzienny lub tygodniowy, l program ogrzewania urlopowego, l program zabezpieczenia przeciwzamrożeniowego, l chwilowe zmiany programu ogrzewania, l sterowanie obiegiem podłogowym, l program przygotowania ciepłej wody użytkowej, l program pompy cyrkulacyjnej c.w.u. W trybie pracy ciągłej regulator pokojowy kontaktuje się z kotłem, co kilkadziesiąt sekund przekazując informację o temperaturze pomieszczenia. Regulator pokojowy, przewodowy jest podłączony do kotła trzema przewodami elektrycznymi. Trzeci przewód służy do przekazywania temperatury pomieszczenia do kotła.
Wykorzystanie informacji Te informacje kocioł wykorzystuje dwojako: Fot. Regulator pokojowy, bezprzewodowy (z arch. Euroster).
l
moduluje, tzn. automatycznie zmniejsza swoją moc grzewczą, gdy temperatura pomieszczenia jest bliska żądanej lub ją przekroczyła, oraz zwiększa moc, gdy temperatura jest niższa od żądanej. Temperaturowe pole działania regulatora wynosi najczęściej ±1,0°C, a zakres zmiany mocy kotła obejmuje od minimum do maksimum. l wyłącza kocioł, gdy temperatura pomieszczenia ustabilizuje się na żądanym poziomie, w granicach ustalonej fabrycznie tolerancji, rzędu ułamka stopnia Celsjusza. Uproszczony przebieg temperatury pomieszczenia i pracy kotła ze zmienną mocą w trybie regulacji ciągłej termostatu pokojowego pokazano na wykresie. Modulacja kotła jest cechą kotłów wiszących, atmosferycznych i z zamkniętą komorą spalania, a także wszystkich kotłów kondensacyjnych. Polega na automatycznym dopasowaniu mocy kotła do aktualnych potrzeb grzewczych. Dzięki modulacji kotły mogą zmieniać swoją moc w granicach nawet od 20% do maksymalnej mocy. W trybie pracy ciągłej nie następuje wyłączenie kotła z chwilą osiągnięcia żądanej temperatury, lecz kocioł zmniejsza moc. Jest to okres, w którym występuje chwilowe przegrzanie pomieszczenia. Zmniejszenie mocy powoduje spadek temperatury pomieszczenia aż do dolnej granicy tolerancji, po czym kocioł zwiększa moc ale do niższej wartości niż przy poprzednim wzroście temperatury. W ten sposób wahania temperatury pomieszczenia zmniejszają się i kocioł zostaje wyłączony, gdy mieszczą się one w granicach dokładności regulacji temperatury. Przebieg temperatury pomieszczenia w okresie rozgrzewania i jej ustalenie się na żądanym poziomie będzie również zależeć od maksymalnej mocy kotła, z jaką pracuje na centralne ogrzewanie. W przypadku zbyt dużej www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
mocy, tzw. przewymiarowania kotła, co ma często miejsce, będą większe wahania temperatury pomieszczenia i dłużej będzie trwał proces jej stabilizacji. Dlatego należy zwrócić uwagę na ustawienie odpowiedniej mocy maksymalnej kotła na c.o. Jest to szczególnie ważne w przypadku kotłów dwufunkcyjnych, które charakteryzują się dużą mocą ze względu na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej, ale są fabrycznie wyposażone w regulację (obniżenie) mocy maksymalnej na c.o. Jest to zadanie dla instalatora i serwisanta kotłów c.o.
Zalety i wady Ten sposób regulacji może budzić pewne zastrzeżenia użytkownika z powodu występujących przegrzewów pomieszczenia, z powodu dalszej pracy kotła pomimo osiągnięcia temperatury pomieszczenia i z racji zwiększonego zużycia paliwa. Jest on zaprojektowany z myślą o użytkownikach ceniących sobie bardziej komfort cieplny niż koszty ogrzewania. Ogromną zaletą regulatorów pokojowych jest możliwość korzystania z programów ogrzewania. Chodzi głównie o utrzymanie odpowiedniej, żądanej temperatury pomieszczeń podczas obecności domowników i o automatyczne jej zmniejszanie w takich okresach jak noc czy nieobecność domowników (urlop itp.). Regulatory mają zwykle wprowadzone programy fabrycznie, jak też możliwe jest wprowadzenie indywidualnych programów ogrzewania. Poza programami na c.o. umożliwiają one również zaprogramowanie pracy kotła na ciepłą wodę użytkową oraz programy pracy pompy cyrkulacyjnej.
1 (221), styczeń 2017
Wykres. Regulacja w trybie ciągłym. Przebieg temperatury pomieszczenia dla żądanej temperatury 20°C i charakter pracy palnika.
Dyscyplina przy regulacji W informacjach marketingowych spotyka się często bardzo optymistyczne zachęty do kupna regulatorów pokojowych i innych. Takie „sztandarowe” stwierdzenie mówi, że poprzez zastosowanie regulatora można zmniejszyć zużycie paliwa nawet o 30%. Owszem, można zaoszczędzić i
po to m.in. te regulatory się stosuje, ale nie aż tyle. Zaoszczędzenie 10% paliwa można już nazwać dużym sukcesem. Wymaga to zawsze pewnej dyscypliny w użytkowaniu ogrzewania. Występują jednak i takie przypadki, że po zastosowaniu regulatora pokojowego czy też pogodowego zuży-
Wyniki internetowej sondy: listopad
cie paliwa wzrasta. Przyczyna leży głównie po stronie użytkownika, który uwierzył w te iluzoryczne 30% oszczędności na paliwie, o jakich przeczytał w reklamie i dedukuje: „Skoro daje to takie duże oszczędności, to zwiększę sobie temperaturę pomieszczeń za te same pieniądze co poprzednio”. Zamiast więc zalecanych ustawień fabrycznych: 20°C w dzień i 15°C w nocy i podczas urlopów, ustawia odpowiednio 24 i 19°C. Podniesienie temperatury pomieszczeń o 4°C powoduje wzrost zużycia gazu o 24%. Przy takich zmianach ustawienia będzie wyraźny wzrost zużycia paliwa i kosztów ogrzewania mimo zastosowania regulatora pokojowego. Wzrost zużycia paliwa będzie również widoczny w przypadku ustawienia zbyt dużej różnicy temperatur dziennej i nocnej, powyżej 5°C. Zbytnie wychłodzenia pomieszczeń w okresie nocnym czy urlopu spowoduje konieczność ponownego i kosztownego rozgrzewania budynku. dr inż. Jan Siedlaczek
Pompy ciepła
(głosowanie na najpopularniejszy wśród internautów tekst ringowy zamieszczony w „Magazynie Instalatora“ XI/2016) Jeśli nie walczysz sam na ringu, pomóż zwyciężyć innym. Wejdź na www.instalator.pl www.instalator.pl
15
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Armatura do odpowietrzania
Niechciane powietrze Powietrze znajdujące się w instalacji wbrew pozorom może stanowić bardzo duży problem i stać się przyczyną poważnych awarii i dodatkowych kosztów.
16
Oprócz gazów wchodzących w skład powietrza, czyli: tlenu, azotu, argonu i dwutlenku węgla, w systemie grzewczym możemy również znaleźć te, które powstały w wyniku korozji lub reakcji chemicznych, np. metan, wodór i siarkowodór. Powietrze do instalacji może przedostać się kilkoma drogami i występować w różnych postaciach. Nieusunięte do końca podczas napełniania występuje w postaci wolnych pęcherzy, które w niektórych przypadkach całkowicie blokują przepływ wody, tworząc tzw. korki gazowe. Drugą często spotykaną postacią są mikropęcherze powstałe w wyniku zmian temperatury i ciśnienia w instalacji, jak również dostarczone wraz z wodą podczas procesu napełniania. Trzecią postać stanowią rozpuszczone gazy, które naturalnie znajdują się w wodzie. W sprzyjających warunkach (spadek ciśnienia lub wzrost temperatury) przekształcają się w mikropęcherze.
Przedostawanie się powietrza do instalacji może nastąpić poprzez zjawisko dyfuzji (przenikania) przez ścianki rur, głównie z tworzyw sztucznych niezawierających warstwy antydyfuzyjnej. Niestety zdarzają się instalacje centralnego ogrzewania wykonane z nieodpowiedniej rury, gdzie zjawisko dyfuzji zbiera swoje żniwo i powietrze w sposób ciągły przedostaje się do czynnika grzewczego, utrudniając działanie wszystkich składowych systemu. Odpowiada to niekiedy sytuacji, jakbyśmy co jakiś czas wymieniali w instalacji wodę na świeżą.
Bardzo często winą za uszkodzony wymiennik w kotle, niedziałającą pompę, słabo grzejący grzejnik lub zimną podłogę obarcza się wadliwe urządzenia lub ich producentów. Przyczyna z reguły okazuje się zupełnie inna i jest dość prozaiczna.
Pozwolę sobie przytoczyć kilka przykładów z życia wziętych, które na pierwszy rzut oka mogą wskazywać na wady produktu, a finalnie okazuje się, że winne jest powietrze. Na pewno część z nas miała do czynienia z grzejnikiem do połowy zimnym lub wydobywającym się z niego dźwiękiem przypominającym przelewanie się małego strumienia wody. Można w pierwszej chwili winić za to producenta grzejnika, zaworu termostatycznego lub głowicy. Jest to jednak nic innego jak powietrze, które zlokalizowało się w przestrzeni grzejnika i uniemożliwia swobodną cyrkulację wody, a tym samym odpowiedni przekaz energii. Kolejny przykład to niedziałające ogrzewanie podłogowe. Tym razem podejrzenia skierowane są z reguły na przepływomierz, rozdzielacz, źle dobraną pompę lub inną część instalacji. Jest to jednak typowy objaw tzw. korka (zatoru) gazowego, całkowicie uniemożliwiającego przepływ wody w pętli podłogowej. Wszelkiego typu bulgotania i szumy, które niekiedy słyszalne są w przewodach instalacyjnych, także może powodować powietrze. Stosunko-
Fot. 1. Odpowietrznik ręczny (z arch. Ottone).
Fot. 2. Odpowietrznik automatyczny z zaworem stopowym (z arch. Ottone).
Rys. 1. Separator powietrza (z arch. Spirotech).
Zapowietrzona instalacja
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
wo często winę za głośną pracę pompy zrzuca się na producenta, a powodem są gazy wytrącające się na łopatkach wirnika. Dodatkowo taka sytuacja w pompach z mokrym wirnikiem uniemożliwia odpowiednie smarowanie, co prowadzi do uszkodzenia łożysk. Bardzo groźnym zjawiskiem, jakie występuje w instalacji, jest kawitacja. Ma ona destrukcyjny wpływ zarówno na pompy, jak również na inne elementy systemu: zawory, zasuwy itp. Występuje w kanałach przepływowych pomp oraz armatury znajdującej się w instalacji. Związana jest z miejscowym spadkiem ciśnienia przepływającej cieczy, poniżej wartości krytycznej. Prowadzi to do wytworzenia się mikropęcherzy pary i innych gazów, które rosną, a następnie zanikają w strefie wyższego ciśnienia (tzw. implozja). Towarzyszy temu miejscowy wzrost ciśnienia nawet do kilkuset megapascali. Powoduje to niszczenie ścianek urządzeń w miejscach, gdzie następuje implozja pęcherzyka. Jest to oddziaływanie mechaniczne prowadzące do powstawania dziur i wżerów, a w efekcie całkowitej awarii produktu. Kolejnym bardzo poważnym skutkiem oddziaływania powietrza znajdującego się w instalacji jest korozja. Tlen w kontakcie z żelazem tworzy magnetyt (tzw. „czarny muł”): tlen (O2) + żelazo (Fe) = magnetyt (Fe3O4). Jeżeli w instalacji nadal występuje tlen, magnetyt przekształca się w hematyt, czyli potocznie rdzę: tlen (O2) + magnetyt (Fe3O4) = hematyt (Fe2O3). W większości przypadków negatywne działanie powietrza to proces długotrwały i niejednokrotnie przekraczający okresy gwarancyjne urządzeń. Stąd też bardzo ważne jest odpowiednie zabezpieczenie instalacji już na samym początku działania. Stosunkowo niskie koszty urządzeń odpowietrzających pozwolą nam na uniknięcie bardzo drogich wymian: pompy, wymiennika kotła, grzejnika itp.
Co na to prawo? Norma PN-91/B-02420 mówi, że instalacje centralnego ogrzewania i instalacje chłodzące pracujące w www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
układzie zamkniętym powinny być wyposażone w urządzenia usuwające powietrze z czynnika grzewczego w trakcie napełniania instalacji, jak również w trakcie normalnej pracy. Powietrze może być usuwane przy pomocy odpowietrzników ręcznych (fot. 1) lub automatycznych (fot. 2). Norma PN-91/B-02420 zaleca stosowanie odpowietrzników automatycznych szczególnie w systemach c.o. z rozdziałem dolnym i pompą na zasilaniu. Odpowietrzniki montujemy w miejscach, gdzie powietrza może zbierać się najwięcej: okolice kotła (podwyższona temperatura), końcówki pionów (spadek ciśnienia), grzejniki oraz w miejscach, gdzie samoistne usunięcie gazów jest utrudnione (tzw. syfony). Ważne, żeby każdy odpowietrznik automatyczny posiadał zawór stopowy umożliwiający jego wymianę lub sprawdzenie bez konieczności spuszczania wody z instalacji.
Metody usuwania powietrza Aby wyeliminować powietrze z instalacji, często nie wystarczy zastosowanie zwykłych odpowietrzników ręcznych lub automatycznych, które bardzo dobrze sprawdzają się w mniejszych systemach. Są one bowiem w stanie skutecznie usunąć jedynie większe pęcherze zebrane w komorze odpowietrznika. Coraz częściej, w większych instalacjach lub w instalacjach, gdzie występują Rys. 2. Podciśnieniowy separator powietrza (z arch. Spirotech).
gwałtowne skoki temperatur, jak np. instalacje solarne, instalacje wykorzystujące kominek z płaszczem wodnym, stosuje się separatory powietrza. Wyłapują one mikropęcherze znajdujące się w przepływającym przez urządzenie strumieniu wody (rys. 1). Montowane są w miejscach podwyższonej temperatury, gdzie najczęściej powietrze wytrąca się w postaci mikropęcherzy, np. na zasilaniu, tuż za kominkiem. Tego typu rozwiązanie eliminuje dużą część gazów już na starcie, zapobiegając rozprzestrzenianiu się go po całej instalacji. Podobną funkcję posiada sprzęgło hydrauliczne wyposażone w specjalny wkład z siatki wyłapującej mikropęcherze. Pamiętamy, że powietrze (mieszanina gazów) będzie wytrącać się wszędzie tam, gdzie następuje wzrost temperatury (efekt szybko podgrzewanej wody) oraz tam, gdzie nastąpi spadek ciśnienia (efekt otwieranej butelki z gazowanym napojem). Co jednak z gazami rozpuszczonymi w wodzie? Na rynku dostępne są specjalne separatory podciśnieniowe (rys. 2), które poprzez swoją konstrukcję celowo stwarzają warunki do wydzielania się mikropęcherzy rozpuszczonych gazów. Dzięki temu nawet powietrze w tej postaci będzie skutecznie usuwane. Poprzez stosowanie takich urządzeń doprowadzimy do tego, że woda w instalacji stanie się nienasycona (gazowo), a co za tym idzie - będzie łatwo pochłaniać powietrze zgromadzone w innej części systemu. Dzięki temu w sposób centralny jesteśmy w stanie oczyścić cały układ grzewczy.
Podsumowanie Podsumowując, stosunkowo banalny problem zapowietrzonego systemu może wywołać bardzo poważne skutki. Warto się więc zastanowić na etapie wykonywania instalacji nad wydaniem kilkudziesięciu złotych więcej na odpowiednie zabezpieczenie po to, by zaoszczędzić sobie w przyszłości wydatków rzędu kilkuset złotych. Łukasz Biernacki
17
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Kotły na paliwa stałe w indywidualnych gospodarstwach domowych
Czyste ciepło Kolejny sezon grzewczy trwa i znów czytamy oraz słyszymy w mediach, że powietrze jest zanieczyszczone przez urządzenia grzewcze - piece, kotły c.o. na paliwa stałe, węgiel, drewno. Minął już rok od znowelizowania ustawy Prawo Ochrony Środowiska w odniesieniu do art. 96 (tzw. Ustawy antysmogowej). Daje ona możliwość podejmowania decyzji przez jednostkę samorządu terytorialnego - sejmik województwa - która ograniczy eksploatację lub wręcz ją zakaże przy instalacji „złego” spalania paliw. Brzmienie tej nowelizacji jest następujące: „Art. 96. Punkt 1. Sejmik województwa może, w drodze uchwały, w celu zapobieżenia negatywnemu oddziaływaniu na zdrowie ludzi lub na środowisko, wprowadzić ograniczenia lub zakazy w zakresie eksploatacji instalacji, w których następuje spalanie paliw”. Dalsze zapisy art. 96 szczegółowo określają sposób i zakres przygotowania takiej uchwały. Województwa południowej Polski - małopolskie, śląskie - pracują nad odpowiednimi zapisami uchwał, w których określają wymagania, jakie muszą być spełnione przez nowo instalowane kotły małej mocy, jakim wymaganiom będą musiały sprostać aktualnie eksploatowane instalacje spalania w najbliższych latach. Przykładem daleko zaawansowanych prac jest Projekt Zarządu woj. małopolskiego Uchwały Sejmiku Województwa Małopolskiego z 2017 r. (szczegóły na http://powietrze.malopolska.pl/antysmogowa/). Zakłada on dopuszczenie do eksploatacji kotłów na paliwa stałe speł-
18
niających tzw. wymagania ekoprojektu, określone w Rozporządzeniu Komisji (UE) 2015/1189 z dnia 28 kwietnia 2015 r. w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla kotłów na paliwo stałe. Wprowadza on także zakaz stosowania w tych instalacjach spalania paliw, „w których
udział masowy węgla kamiennego lub węgla brunatnego o uziarnieniu 0-1 mm wynosi powyżej 5%, oraz „paliw zawierających biomasę o wilgotności powyżej 20%”. Kotły na paliwa stałe - kopalne (węglowe) i stałe biopaliwa (biomasa drzewną) - spełniające wymagania ekoprojektu określone ww. Rozporządzeniem KE UE są dostępne na rynku. Wykazały to rezultaty zrealizowanej w 2016 r. edycji konkursu „TOPTEN
Kotły grzewcze na paliwa stałe”, której wyniki są dostępne na następujących witrynach: www.topten.info.pl, www.pie.pl, www.fewe.pl. Wykazały to rezultaty zrealizowanej w 2016 r. edycji konkursu „TOPTEN Kotły grzewcze na paliwa stałe”, której wyniki osiąganych wartości sezonowej efektywności ogrzewania oraz wartości sezonowych emisji CO, OGC,. NOx i TSP, zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (UE) 2015/1189, są dostępne na następujących witrynach: www.topten.info.pl, www.pie.pl, www.fewe.pl. Wartości emisji sezonowych zanieczyszczeń w przypadku kotłów z automatycznym podawaniem stałego biopaliwa zawierały się w zakresie odpowiednio: l CO: 152 ÷ 422, l OGC: 7 ÷ 17, l NOx: 139 ÷ 199, l TSP 23 ÷ 37. Natomiast w przypadku węglowych kotłów z automatycznym podawaniem paliwa kształtowały się one następująco: l CO: 114 ÷ 381, l OGC: 1 ÷ 14, l NOx 154 ÷ 273, l TSP: 23 ÷ 30. Wartości oszacowanych średnich emisji sezonowych CO, OG, NOx i TSP ilustruje rys. 1. Bogatszą ofertę branży kotłowej stanowią kotły spełniające wymagania klasy 5 wg normy PN-EN 303-5:2012, które są zgłaszane w ramach trwającego ww. konkursu. Zakres wartości emisji zanieczyszczeń w przypadku kotłów z automatycznym podawaniem stałego paliwa, spełniających wymagania klasy 5 ww. normy był różny dla kotłów węglowych i kotłów na stałe biopaliwa (tabela). Wartości www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
oszacowanych średnich emisji CO, OG i TSP ilustruje rysunek 2.
Prawo a jakość paliwa Niestety zasadniczą barierą efektywnego wykorzystania ww. uchwały, a także dotrzymania wysokich parametrów energetycznych i emisyjnych kotłów w trakcie eksploatacji, może być brak ogólnokrajowych uregulowań prawnych dotyczących jakości paliw stałych, zwłaszcza wegla, stosowanych w indywidualnych gospodarstwach domowych sektora komunalnobytowego, jak i systemu kontroli i nadzoru nad rynkiem paliw stałych w nich stosowanych. Paliwo stałe stosowane do wykonania badań energetycznych i emisyjnych kotła, zgodnie z PN-EN 303-5:2012, powinno być rynkowej jakości (zgodnie z deklaracją producenta kotła), winno spełniać wymagania określone w tabeli 7 ww. normy. Zgodnie z normą węgiel bitumiczny (kamienny) powinien charakteryzować się następującymi parametrami: l Wr 11% (zawartość wilgoci, stan roboczy); l zawartość popiołu i wartość opałowa w stanie suchym, odpowiednio: Ad - 2÷7%; Qd > 28 MJ/kg, l uziarnienie, rozmiar ziarna zgodnie z instrukcją producenta kotła, przy czym udział podziarna (istotny dla emisji pyłu) oraz nadziarna (istotne dla emisji pyłu i prawidłowej pracy instalacji spalania) nie może przekraczać 5% mas. Nasuwa się wiec pytanie, czy na rynku węgla dla indywidualnych gospodarstw domowych nie powinny być dostępne certyfikowane sortymenty węgla (kwalifikowane paliwa węglowe), które zapewnią dotrzymanie wysokich parametrów energetycznych i emisyjnych kotłów, deklarowanych certyfikatami, w trakcie ich eksploatacji? Do tego niezbędne, a wręcz konieczne, jest wprowadzenie odpowiednich uregulowań prawwww.instalator.pl
nych dotyczących jakości paliw stałych dla instalacji spalania małej mocy na poziomie ogólnokrajowym.
Czyste ciepło Wytwarzanie czystszego ciepła z paliw stałych w warunkach eksploatacji w gospodarstwie domowym wymaga stosowania odpowiedniego urządzenia grzewczego - kotła, pieca spełniającego wymagania techniki spalania typu BAT, określonej wymaganiami rozporządzenia ekoprojekt, normy PN-EN
303-5:2012 oraz czystszych, kwalifikowanych paliw stałych. Należy jeszcze raz podkreślić, że to nie paliwa są odpowiedzialne za wysokie emisje zanieczyszczeń, zwłaszcza toksycznych substancji, ale technologie ich spalania, a dla skutecznego ograniczenia emisji źródła spalania w gospodarstwach domowych należy traktować integralnie instalacje spalania, w których kocioł, komin i paliwo muszą być od-
powiednio dobrane (K. Kubica, „Czyste ciepło z paliw stałych dla sektora komunalno-bytowego - techniczne i pozatechniczne działania w aspekcie tzw. ustawy antysmogowej oraz KPOP”, konferencja „Paliwa stałe w programach PONE w świetle tzw. Ustawy antysmogowej”, Polska Izba Ekologii, Katowice, 28 stycznia 2016 r.).
Uwaga na komin Niewłaściwie dobrany system odprowadzenia spalin jest przyczyną złego funkcjonowania całej instalacji spalania, co skutkuje zanieczyszczeniem układu spalinowego sadzą i substancjami smolistymi, a to z kolei ma wpływ na zwiększoną emisję zanieczyszczeń oraz zagrożenie dla zdrowia, powstawanie pożarów, a także zagrożenie zatruciem tlenkiem węgla (czadem), a nawet utratą życia. Instalacje kominowe stanowią ważny element instalacji spalania. Instalacje spalania oraz stosowane przez użytkownika paliwa winny podlegać systemowi kontroli ich stanu z wykorzystaniem służb kominiarskich, na wzór Austrii i Niemiec. Warunkiem uzyskiwania „czystej energii z paliw stałych“ w instalacjach małej mocy jest odpowiednie współdziałanie trzech jej elementów: paliwa, urządzenia wytwarzającego ciepło - kotła, pieca oraz instalacji odprowadzania spalin. dr inż. Krystyna Kubica, Polska Izba Ekologii
19
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Problemy ze spalaniem, czyli eko-groszek w kanale nawiewowym
Stalowy palnik Jak powszechnie wiadomo, do prawidłowego realizowania procesu spalania paliwa na palenisku retortowym oprócz dobrej jakości paliwa potrzebna jest m.in. odpowiednia ilość doprowadzonego powietrza, a także jego właściwe ukierunkowanie i rozmieszczenie. Na wstępie chciałbym podkreślić, że omówione poniżej zagadnienie/awaria nie jest w żadnym stopniu spowodowane konstrukcją palnika retortowego, a tylko i wyłącznie niedopatrzeniem użytkownika. Zniszczenie poszczególnych podzespołów nie stanowi podstawy do jakichkolwiek roszczeń reklamacyjnych.
Różnorodność palników Przeglądając oferty producentów palników retortowych można zaobserwować, że różnią się między sobą technologią wykonania (odlewy żeliwne czy spawane ze stali), kształtem (co widać na pierwszy rzut oka - palenisko w kształcie kwadratu, prostokąta, okręgu czy prostokąta z zaokrąglonymi narożami), systemem napowietrzania, czyli rozmieszczeniem, kształtem (okrągłe, prostokątne powstałe przez nacięcie dyszy za pomocą piły, wypalane plazmą oraz inne łączące wymienione) i ilością otworów nawiewowych w dyszy palnika.
Dostarczanie powietrza
lewem będącą częścią „rury” podającej tylko od górnej jej powierzchni. W palnikach retortowych spajanych sytuacja wygląda trochę inaczej. Powietrze wtłaczane jest do komory nawiewowej, zazwyczaj nie ma tutaj wydzielonego kanału jak w rozwiązaniu odlewanym, co wymusiłoby skomplikowanie budowy, a tym samym zwiększenie kosztów wytworzenia. Czynnik roboczy ma zatem kontakt z pozostałymi elementami układu, a mianowicie rurą podajnika i gardzielą palnika, by w końcu dotrzeć do swojego docelowego miejsca - otworów w dyszy nawiewowej. Każde z powyższych rozwiązań ma swoje wady i zalety, ale nie to będzie tematem rozważań, tym bardziej że wielu dealerów, instalatorów czy użytkowników posiada wypracowane i sprawdzone konstrukcje, które polecają, ponieważ według nich są najlepsze.
Problem z dopalaniem W materiale chciałbym wspomnieć o spawanej konstrukcji palnika wykonanego ze stali. Aby nie skupiać uwagi szanownego czytelnika na konkretnym rozwiązaniu i producencie, problem przedstawię bez zdjęcia korpusu retorty i widoku paleniska.
W zależności od konstrukcji palników retortowych mogą się różnić także np. systemem napowietrzania czy rozmieszczeniem kanałów, którymi czynnik roboczy przemieszcza się od wentylatora do miejsca spalania. W palnikach retortowych żeliwnych kanał nawiewowy najczęściej znajduje się powyżej układu podającego i wprowadza powietrze bezpośrednio do dyszy palnika. Fot. 1. Rura podajnikowa i ślimak. Powietrze ma kontakt z od-
20
W omawianym przypadku pojawił się problem z właściwym dopalaniem eko-groszku. Początkowo były to małe niedopalone ilości, wpadające do popielnika, a później coraz większe. W końcu awaria wentylatora skłoniła właściciela kotła do zatrzymania pracy urządzenia grzewczego i zainteresowania się problemem. Po zdemontowaniu nadmuchu z miejsca przyłączeniowego zaczął się wsypywać eko-groszek. Również w jego wnętrzu było kilka ziaren rozkruszonego paliwa, które mogły być przyczyną uszkodzenia silnika.
Jak do tego doszło? Pojawiły się pytania. Jak do tego doszło? W jaki sposób trafiło tam paliwo? Przecież nie ma możliwości, by w tak dużej ilości przemieściły się od strony paleniska. Jednakże przy spalaniu sypkich paliw istnieje możliwość, aby przez otwory napowietrzające przedostały się niewielkie drobiny (paliwa lub popiołu) z okolicy paleniska do komory nawiewowej. Stanowią one jednak marginalne ilości niemające żadnego wpływu na skuteczność napowietrzania paleniska - do ich usunięcia służą wyczystki.
Demontaż Podjęto decyzję o wyciągnięciu całego palnika z kotła i wzięto go na warsztat do analizy. Zdemontowano motoreduktor, wyjęto ślimak, a następnie odkręcono rurę podajnika, wszystko wyszło na jaw. Był tam otwór (fot. 1.). Oględziny ujawniły, że ścianka rury została pocieniona, miejscami była jak żyletka. Wada materiału czy zużycie - wytarcie tego konkretnego miejsca? Przyczyną powstania otworu było cofnięcie się żaru o około 400 www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
mm (mierząc od osi pajeśli chodzi o ślimak, leniska). Nastąpiło jak i rurę podajnika) szybkie utlenianie stalub zamontowania użyli i przepalenie matewanych podzespołów. riału. Wokół widoczne Sprostowanie: tego są warstwy odpadajątypu uszkodzenia cych tlenków. Otwór (zmiany koloru matejest nieregularny z poriału, odchodzące warstrzępionymi krawęstwy tlenków, zniedziami i ma wymiary kształcenie ślimaka w (mierzone w najszertakiej samej odległoszych miejscach) 92 x ści) świadczą tylko i 44 mm (fot. 2). wyłącznie o pracy elePodczas rozmowy z mentów w podwyższoklientem okazało się, nej temperaturze - baże kilka miesięcy wczedania metalograficzne śniej nastąpiło cofnięcie przeprowadzono na żaru (przez źle nastaprzykładowym odFot. 2. W okolicy otworu widać zmianę koloru i łuszczące wione parametry prakształceniu tego typu i się, odpadające warstwy tlenków, które świadczą o oddziacy) i został wówczas opisano w [2]. ływaniu wysokiej temperatury, a także zniekształcenie rury. zniszczony ślimak (o Na fotografii 3 pokaprzyczynach cofnięcia zano inny przypadek się żaru i zniszczeniu przepalonej rury podajślimaka podającego panika. Kształt otworu (wyliwo była mowa w nr miar w najszerszych 4/2015 „Magazynu Inmiejscach 83 x 47mm), a stalatora” w artykule pt. także krawędzie mate„Zniszczenie ślimaka riału mogą wskazywać, kotła retortowego”) [1]. że paliwo było wypychaPrzedstawione zdjęcie ne przez dłuższy czas. potwierdziło wersję Podsumowując, paklienta. Otwór w rurze rametry pracy kotła reFot. 3. Rura podajnikowa z przepaloną ścianką. tortowego są niezwykle podajnikowej znajduje istotną kwestią, jeśli się w miejscu uszkodzenia elementu podającego (po- uważył spore ilości niedopalonego pa- chodzi o bezszkodową pracę układu. marańczowa przerywana linia). liwa, stwierdził, że nie miał czasu i Okazuje się, że cofnięcie żaru w stroUżytkownik zaobserwował, że od zostawia to bez komentarza. Za to po- nę zasobnika może rodzić dodatkopewnego czasu paliwo nie było do- jawiły się stwierdzenia użytkownika we koszty związane z koniecznością wymiany ślimaka lub - tak jak w palane, najpierw po jednej, a potem i obwinianie, że: z dwóch stron paleniska, czego przy- l niemożliwe jest cofnięcie żaru na omawianych przypadkach - również czyną była zbyt mała ilość powietrza taką odległość w stronę zbiornika. rury podajnika. Dlatego ważne, aby Sprostowanie: jest to możliwe i naj- nie „przesadzać” z regulacją i co japotrzebnego do spalenia. Praca układu podającego powo- częściej spowodowane zmianą kie- kiś czas zejść do kotłowni, otworzyć dowała powolne wpychanie paliwa do runku spalania wynikającą z bardzo drzwiczki z widokiem na palenisko komory nawiewowej, a następnie da- słabego ciągu kominowego (np. za- i zobaczyć, jak układa się paliwo lej w okolice gardzieli palnika, co pchany przelot) w połączeniu z po- („kopczyk”), a być może uda się zastopniowo utrudniało przemieszcza- zostawioną otwartą klapą zasobnika; pobiec awarii w myśl złotej zasady: nie się powietrza do otworów na- l to nie jest efekt oddziaływania wy- „ustaw, ale sprawdź”. wiewowych. Zapewne część czynni- sokiej temperatury, lecz zastosowaPaweł Wilk ka roboczego mogła przedostawać się nia wadliwego materiału (zarówno bezpośrednio przez poLiteratura: [1] Urzynicok J., Wilk P., wstały otwór do wnę„Zniszczenie ślimaka kotła trza rury podajnikowej i retortowego”, „Magazyn Indalej do miejsca spalastalatora”, nr 4/2015. [2] Słania J., Golański D., nia, lecz w związku z Wilk P., „Awaria palnika rebrakiem ukierunkowatortowego stosowanego w nia dopływu nie sprzykotłach c.o. Analiza przyczyn zniszczenia układu pojało to spalaniu. dającego - badania i technoNa pytanie, dlaczego logia naprawy”, „Przegląd Fot. 4. Zbliżenie otworu. Z prawej widoczne wywinięcie kraużytkownik nie reagoSpawalnictwa”, Agenda wywędzi na zewnątrz rury podajnika. dawnicza SIMP, nr 6/2015. wał wcześniej, gdy zawww.instalator.pl
21
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Spawanie rur w instalacjach przydomowych
Złącze na okrągło Wykonywanie połączeń spawanych elementów rurowych należy do najtrudniejszych i wymaga ponadpodstawowych umiejętności samego spawacza, szczególnie gdy połączenie spawane musi być wykonane w miejscu trudno dostępnym bez możliwości obrotu spawanych rur. Z problematyką łączenia, w tym spawania rur, spotykamy się praktycznie zawsze podczas wykonywania lub remontów najprzeróżniejszych instalacji w budynkach użyteczności publicznej lub domowych. I o ile coraz częściej stosujemy różnego rodzaju elementy złączne, to w wielu przypadkach procesu spawania czy lutowania nie możemy zastąpić żadnym innym. Wykonywanie połączeń spawanych elementów rurowych należy do najtrudniejszych i wymaga ponadpodstawowych umiejętności samego spawacza, szczególnie gdy połączenie spawane musi być wykonane w miejscu trudno dostępnym bez możliwości obrotu spawanych rur. Podczas wykonywania takiej spoiny na nieruchomych rurach w pozycji poziomej - na obwodzie rur występują prawie wszystkie znane pozycje spawania, od najłatwiejszej, czyli podolnej, po pozycję przymusową, np. sufitową. W przypadku spawania rur ustawionych w pozycji pionowej na całym obwodzie występuje pozycja naścienna, również wymagająca od spawacza ponadpodstawowych umiejętności. Jeśli chodzi o wybór metody spawania, to oczywiście jest ona zależna od sprzętu, jakim dysponujemy,
22
gatunku materiału, z którego wykonane są rury, oraz naszych umiejętności. Spośród znanych metod spawania do wykonywania połączeń spawanych rur wykorzystuje się spawanie gazowe, spawanie metodą TIG, MAG oraz spawanie elektrodami otulonymi.
pienie krawędzi materiału spawanego. Zastosowanie spawania gazowego to spawanie rur ze stali niestopowej, mosiądzu i miedzi. Możliwe jest również spawanie elementów aluminiowych, ale jakość takich połączeń jest z definicji mierna. Wady spawania gazowego to przede wszystkim wymagane bardzo duże doświadczenie spawacza, niska jakość spoin nawet przy niewielkich uchybieniach spawacza oraz bardzo mała wydajność spawania. Spawanie gazowe ma jedną zasadniczą zaletę czyniącą tę metodę spawania niezastępowalną. Mianowicie umożliwia spawanie w trudno dostępnych miejscach, w których wykonanie spoiny inną metodą jest niemożliwe (rys).
Metoda TIG W niniejszym artykule dokonamy porównania poszczególnych ww. metod spawania oraz zwrócimy uwagę na kilka podstawowych rzeczy, o których trzeba pamiętać podczas spawania rur.
Spawanie gazowe Spawanie gazowe jest jedną z najstarszych stosowanych do dziś metod spawania. Polega ona na stopieniu brzegów łączonych metali za pomocą ciepła płomienia spalanego gazu, przeważnie acetylenu, w atmosferze dostarczanego tlenu. Proces spawania może być prowadzony przy użyciu spoiwa lub bez jego dodatku, mowa wówczas o spawaniu poprzez zato-
Spawania metodą TIG to metoda, w której połączenie o fizycznej ciągłości uzyskuje się dzięki nadtopieniu krawędzi materiału podstawowego za pomocą ciepła łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy nietopliwą elektrodą wolframową a materiałem podstawowym. Proces spawania odbywa się wyłączenie w osłonie gazu neutralnego (Ar, He, Ar+He) i prowadzony jest podobnie jak w przypadku spawania gazowego z dodatkiem lub bez dodatku spoiwa. Przebieg procesu spawania metodą TIG przedstawiono na rysunku. Zastosowanie metody TIG to przede wszystkim wysokojakościowe spawanie wszystkich stosowanych w technice materiałów metalowych, w tym aluminium i jego stopów, stali wysokostopowych, stali niestopowych, mosiądzu, miedzi itp. Znaczącą wadę metody stanowi bardzo duży wpływ umiejętności spawacza na ostateczną jakość połączenia spawanego. Jest to proces manualnie trudny. Inną niewątpliwie wadą jest mała wydajność spawania. Za pomocą tej metody możemy wykonać nie więcej niż 10 cm www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
spoiny w przeciągu minuty. Natomiast niewątpliwą zaletą jest bardzo wysoka jakość połączenia i ich estetyka pod warunkiem wysokich umiejętności spawacza. Metoda TIG uznawana jest za „najczystszą” spośród łukowych metod spawania. Metoda TIG jest predystynowana do spawania elementów rurowych, szczególnie wykonanych z wysokostopowej stali nierdzewnej.
Metoda MIG/MAG W metodzie MIG/MAG trwałe połączenia uzyskuje się dzięki nadtopieniu krawędzi materiału podstawowego za pomocą ciepła łuku elektrycznego jarzącego się pomiędzy materiałem podstawowym a topliwym drutem elektrodowym podawanym w sposób ciągły do obszaru spawania. Zastosowanie metody to spawanie elementów stalowych, jak i metali nieżelaznych. Podstawową zaletą metody jest duża wydajność spawania (w ciągu jednej minuty można wykonać ok. 30 cm spoiny) oraz łatwość realizacji procesu. Ostateczna jakość połączenia spawanego nie jest w tym wypadku aż tak zależna od umiejętności spawacza. Mówiąc o wadach metody, należy wymienić przede wszystkim trudności podczas spawania elementów cienkościennych, w których łatwo o przepalenia oraz trudności w podawaniu drutu do uchwytu spawalniczego w przypadku spawania elementów z aluminium czy jego stopów. Spawanie elektrodami otulonymi polega na nadtopieniu krawędzi materiału spawanego za pomocą ciepła łuku jarzącego się pomiędzy rdzeniem elektrody otulonej, stanowiącego zarazem spoiwo, i materiałem podstawowym. Proces odbywa się w osłonie gazu powstającego podczas termicznego rozkładu otuliny elektrody. Metoda ta znajduje zastosowanie do spawania materiałów takich jak: stale niestopowe i wysokostopowe, żeliwo, miedź, aluminium itp. Podstawową zaletą spawania elektrodą otuloną jest prostota i niski koszt stanowiska spawalniczego (źródło prądu i przewody) oraz mniejszy wpływ wietrznych warunków pogodowych na stabilność osłony jeziorka ciekłego metalu, niż ma to miejsce np. podczas spawania metodami www.instalator.pl
MIG/MAG i TIG w warunkach polowych. Wady spawania elektrodą otuloną to stosunkowo nieduża wydajność samego procesu, w wielu przypadkach potrzeba dokładnego suszenia elektrod otulonych i duży wpływ umiejętności, zdolności manualnych i percepcji spawacza na jakość spoiny.
Co poza tym? Oprócz wyboru metody, którą będziemy spawali elementy rurowe, bezwzględnie musimy prawidłowo przygotować materiał podstawowy do spawania. Sprawą oczywistą jest, że metal przed spawaniem musi być metalicznie czysty, tzn. z jego powierzchni musi zostać usunięta rdza, zabrudzenia, stara farba, tłuszcze etc. Gdy już uda nam się usunąć niepożądane zanieczyszczenia, krawędzie muszą być odpowiednio ukosowane. Ukosowanie prowadzone jest w celu uzyskania przetopienia materiału na całej jego grubości. W
archiwalnych numerach „Magazynu Instalatora” opisana została budowa poprawnie wykonanego połączenia spawanego. W zależności od zastosowanej metody spawania będziemy różnie ukosować krawędzie. W tabeli, zgodnie z normą PN-EN ISO 9692-1, przedstawiono sposób przygotowania krawędzi materiału podstawowego dla omówionych wyżej metod spawania. O doborze spoiwa oraz dodatkowych trudnościach przy spawaniu różnych gatunków materiałów opowiem w następnym numerze. Maciej Różański Rys. Przykłady zastosowania spawania gazowego z lustrem (a) i z wycięciem otworu roboczego w zabudowanym przewodzie rurowym (b). Fot. Spawanie metodą TIG połączenia rurowego. Tabela. Sposoby przygotowania krawędzi materiału podstawowego dla różnych metod spawania.
23
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Laboratoria badawcze wykorzystania energii słonecznej
Na szkolenie marsz... Każdą instalację hydrauliczną musi wykonać instalator posiadający wykształcenie zawodowe. Jednakże instalację wykorzystującą energię odnawialną musi wykonać technik solarny, specjalista od OZE. Wiedzę wykonawczą i projektową można już zdobywać w specjalistycznych ośrodkach na terenie Polski. Działalność na rzecz Odnawialnych Źródeł Energii w Gdańsku zainicjował nieżyjący dr Brunon Grochal, który specjalizował się w pompach ciepła. Był on zwolennikiem wykorzystania taniej energii. Instytut Maszyn Przepływowych im. R. Szewalskiego w Gdańsku, gdzie pracował dr B. Grochal, zyskał olbrzymiego sprzymierzeńca w działaniach na rzecz OZE, jakim był prezydent Legionowa i Rada Miasta. W 2015 roku otworzono Centrum Badawcze „Konwersja Energii i Źródła Odnawialne”. Osobą prowadzącą placówkę jest prof. Jan Kiciński. Warto zaznaczyć, że pierwsze Centrum Energii Odnawialnej powstało w 1994 r. na terenie Stałej Wystawy Budownictwa w Warszawie jako EKO-PAN. Niestety nieuregulowane sprawy własnościowe doprowadziły ten obiekt do całkowitej likwidacji. Instytut Podstawowych Problemów Techniki zmienił też swój profil, odchodząc od zagadnień budownictwa, w tym budownictwa energooszczędnego. Osobiście uważam to za pewnego rodzaju błąd. Stworzone Centrum Badawcze ma służyć rozwijaniu nowatorskich technologii. Na budowę przeznaczono 42 mln. zł i uważam, że pieniądze spożytkowano bardzo rozsądnie. Wybudowano wiele stanowisk badawczych, takich jak stanowiska badania: l minifarm fotowoltaicznych, l indywidualnych ogniw PV,
24
l wież obrotowych 3- płaszczyznowych z ogniwami PV, l siłowni wiatrowych, l kolektorów słonecznych płaskich, l kolektorów słonecznych termosyfonowych, l kolektorów słonecznych hybrydowych i złożonych, l pomp ciepła powietrze-powietrze, l pomp ciepła powietrze-woda, l pomp ciepła powietrze-powietrze, l kotłów na biomasę, l i innych. Warto zaznaczyć, że zgodnie z funkcją Instytutu Maszyn Przepływowych zagadnienia hydrauliki instalacyjnej są priorytetem w tym działaniu. Jednakże kumulacja energii, optymalizacja procesu wykorzystania energii odnawialnej i wytworzenie układów biwalentnych są czymś wysublimowanym w sferze badawczej. Można jednoznacznie stwierdzić, że jest to właściwa forma projektowania i kontrolowania systemów biwalentnych, które w strefie klimatu umiarkowanego są koniecznością. Należy wyraźnie podkreślić,
że sam dobór urządzeń nie jest prostą sprawą, a zaprojektowanie takiego układu stawia duże wyzwania. Jednakże samo wykonanie instalacji hydraulicznej w powiązaniu z układem konstrukcyjnym instalacji słonecznej wymusza na wykonawcy posiadanie wiedzy wielotematycznej. Podnoszenie wiedzy zawodowej jest obecnie o wiele łatwiejsze niż pod koniec lat 90. Nie było wtedy żadnych szkół profilowanych, a na studiach z dużą ostrożnością wprowadzano dopiero zagadnienia nowych technologii z zakresu energetyki słonecznej. Zmiana, jaka nastąpiła po 2015 r., odnosi się przede wszystkim do wyspecjalizowanej grupy inżynierskiej, która bazując na doświadczeniu, ma możliwość poznania zasady przepływu cieczy w instalacjach hydraulicznych wykorzystujących odnawialne źródła energii.
Parking z PV W laboratorium, o którym wspomniałem na początku, największe zainteresowanie wzbudza pozornie zwykłe miejsce parkingowe, które jest zadaszone ogniwami PV. Konstrukcja dachu pełni zatem dwie funkcje: osłonowe i energetyczne. Miejsca postojowe dla samochodów w ilości 2 * 14 * 2 stworzono w układzie dwóch zestawów energetycznych. Zainstalowane ogniwa PV w ilości 12 * 25 = 300 szt. * 225 pW mogą wytworzyć max. 67 500 pW. Ogniwa są ustawione statycznie, bez możliwości zamiany kąta nachylenia, ani też bez funkcji obrotowej, z przyjętym kątem nachylenia na zysk energii głównie w okresie wiosennoletnim. Nie oznacza to braku przetwarzania energii w okresie zimowym. Do www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
podparcia konstrukcji dachu użyto 9 zestawów stalowych podpór przypominających układ wiązarowy. Nieopodal, na skraju terenu badawczego, zainstalowano wieżę obrotową PV w układzie X-Y-Z, tj. trzypłaszczyznową, wyposażoną w zestaw baterii ogniw 6 * 6 paneli * 250 pW = 9000 pW wytwarzanej maksymalnej energii prądu stałego. Od strony południowej widok jest bardziej ciekawy, bowiem widoczne są na pierwszym planie dwie baterie ogniw PV w układzie obrotowym (prostokątna) oraz w układzie stacjonarnym (okrągła), poprzedzone siłownią wiatrową. W głębi widoczne są budynki laboratorium, zaś z lewej strony parking z dachem solarnym - PV. Na dachu laboratorium widoczne są instalacje słoneczne oraz siłownie z wirnikami pionowymi. Zakres doboru siłowni z ogniwami nie jest przypadkowy. Z uwagi na specyficzną strefę umiarkowaną, jaka panuje na terenie Polski, wykorzystanie samej energii słonecznej za pomocą ogniw jest niewystarczające do zapewnienia ciągłego zasilania obiektów lub urządzeń elektroenergetycznych. Wspomaganie instalacji PV energią pochodzącą z siłowni wiatrowych daje możliwość pokrycia zapotrzebowania na energię w ilości ok. 90%. Z uwagi na różne rodzaje form konstrukcji nośnych, z jakimi mogą spotkać się przyszli inżynierowie, wskazano podłoże okrągłe, wykonane z blachy trapezowej z zastosowanym rusztem montażowym. Moc takiego układu wynosi ok. 5000 pW. Konstrukcja budynku laboratorium ma kształt heliostatyczny, wykorzystujący maksymalną ilość energii w układzie dobowym, poprzez zaokrągloną konstrukcję ścian od strony południowej. Dodatkowo jest ona odpowiednio nachylona, aby absorbować maksymalną dawkę energii promieniowania słonecznego w ukławww.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
dzie pasywnym. Do tego celu zastosowano specjalny układ przeszklenia fasady budynku. Na tarasie piętra jako bariery osłonowe - wmontowano ogniwa fotowoltaiczne, które pracują w układzie pionowym.
Wielowariantowe rozwiązania Na terenie obiektu badawczego umieszczono kilka rodzajów wymienników gruntowych dla pomp ciepła (pionowe i poziome).
Uzyskana energia jest przesyłana do centralnego systemu zbiorczego, gdzie w dowolny sposób może być wykorzystana w układzie biwalentnym. Warto wskazać, że właśnie w takich badaniach studenci mogą się nauczyć optymalizacji budowy układów instalacji OZE z wykorzystaniem kilku rodzajów urządzeń do ich przetwarzania. Sercem pracy takiego zestawu jest zawsze kotłownia z wymiennikami ciepła, zbiornikami do kumulowania energii oraz wytwarzania ciepłej wody użytkowej, a także system centralnego ogrzewania. Dobór układów, odbiorników i systemów instalacyjnych jest dopasowany do pracy modułowej, z funkcją wybiórczą dla wskazanego systemu. Można tworzyć pojedyncze obwody grzewcze, z różnymi źródłami, lub wielokrotne systemy biwalentne pracujące w układzie szeregowym lub równoległym. Wielowariantowy układ instalacyjny jest odpowiednio opomiarowany u źródła, na przesyle, jak też na końcach punktów odbiorczych. Dobierając układy grzewcze, zazwyczaj kierowaliśmy się do tej pory jedynie zapotrzebowaniem teoretycznym, bez uwzględnienia odzysku ciepła z konstrukcji budynku i samych użytkowników. W tym wypadku przyszli inżynierowie mają sposobność doboru wielowariantowego. Warto też zwrócić uwagę na fakt, że inżynierowie studiujący zagadnienie przepływu płynów w instalacjach grzewczych z wykorzystaniem OZE będą mieli również do czynienia z zagadnieniami typowej budowy oraz budowli budynków pasywnych. Takie podejście do szkoleń i nauki nowego zawodu jest wyjątkowe w skali kraju. Czas pokaże, czy wyszkoleni inżynierowie staną się wyjątkowymi specjalistami, wydatnie wspierającymi nową dziedzinę gospodarki kraju, jaką jest energetyka odnawialna. dr Zbigniew Tomasz Grzegorzewski
25
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ogrzewania płaszczyznowe od A do Z
Bezpieczny grzejnik W poprzednim artykule poświęconym ogrzewaniu płaszczyznowemu opisano jeden z najprostszych systemów redukcji temperatury czynnika grzewczego oparty o głowicę termostatyczną z czujnikiem przylgowym, zawór trójdrogowy rozdzielający, wyłącznik zabezpieczający, pompę obiegową oraz zawór zwrotny. Opisano w nim termostatyczny układ regulacji temperatury wody zasilającej grzejniki płaszczyznowe, który stanowił jednocześnie zabezpieczenie tych grzejników przed przegrzaniem. Niniejszy artykuł poświęcony będzie podobnemu układowi regulacji temperatury i zabezpieczeniu grzejnika przed przegrzaniem z zastosowaniem zaworu trójdrogowego mieszającego, lecz zabudowanego na zasilaniu (rys.). Jest to system termostatyczny, ponieważ temperatura wyjściowa tM jest stała, zaś jej wartość zależy od nastawy na głowicy termostatycznej (1). Zasada działania układu do obniżania temperatury zasilania ogrzewania płaszczyznowego polega także na wykorzystaniu zjawiska mieszania dwóch strumieni czynnika grzewczego o różnych temperaturach tZ i tP, w wyniku czego uzyskuje się czynnik o temperaturze pośredniej tM. Elementem regulacyjnym jest głowica termostatyczna z czujnikiem przylgowym i kapilarą.
temperaturach (tP, tZ) zależy od proporcji tych strumieni. Wypływający z zaworu trójdrogowego czynnik grzewczy o obniżonej temperaturze tM przepływa przez pompę obiegową (4), zawór zwrotny (5) oraz przez rurę, do której jest przytwierdzony czujnik przylgowy CZ głowicy termostatycznej (1). Czujnik przylgowy CZ połączony jest z głowicą termostatyczną (1) za pomocą giętkiej kapilary, która przenosi informację o temperaturze rury w miejscu przyłożenia czujnika CZ. W zależności od temperatury mierzonej przez czujnik CZ głowica termostatyczna przymyka lub otwiera zawór termostatyczny. Gdy temperatura czynnika grzewczego jest zgodna z temperaturą zadaną na pokrętle głowicy termostatycznej, wówczas stopień otwarcia za-
Jak to działa? Analogicznie jak poprzednio czynnik grzewczy o wysokiej temperaturze tZ (pochodzący ze źródła ciepła) przepływa do zaworu trójdrogowego (2) i ulega mieszaniu z czynnikiem wychłodzonym o temperaturze tP, powracającym z grzejnika płaszczyznowego. W tym przypadku zawór trójdrogowy mieszający jest jednocześnie węzłem mieszającym WM. Wartość temperatury czynnika grzewczego wychodzącego z zaworu trójdrogowego (2), po zmieszaniu się dwóch strumieni wody o różnych
26
Fot. Termostatyczny zawór trójdrogowy mieszający [1].
woru trójdrogowego (2) się nie zmienia. W przypadku, gdy temperatura czynnika w punkcie CZ jest wyższa od temperatury zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej, głowica termostatyczna przymyka zawór (2), aż do osiągnięcia temperatury w punkcie CZ zgodnej z temperaturą zadaną na głowicy termostatycznej. Przymknięcie zaworu trójdrogowego oznacza zmniejszenie przepływu czynnika o temperaturze tZ (przez tzw. przelot) do węzła mieszającego WM (zaworu mieszającego, 2), z jednoczesnym zwiększeniem strumienia czynnika o temperaturze tP dopływającego do węzła mieszającego WM (przez obejście). Większy udział czynnika o niższej temperaturze w punkcie WM powoduje obniżenie temperatury tM. Gdy temperatura czynnika w punkcie CZ jest niższa od temperatury zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej, wówczas głowica termostatyczna otwiera zawór (2) aż do osiągnięcia temperatury w punkcie CZ zgodnej z temperaturą zadaną na głowicy termostatycznej. Otwarcie zaworu trójdrogowego powoduje zwiększenie strumienia czynnika o temperaturze tZ dopływającego do punktu WM, przy jednoczesnym ograniczeniu dopływu czynnika o niższej temperaturze tP przez obejście (tzw. bypass). Większy udział czynnika o wyższej temperaturze tZ dopływającego do punktu WM powoduje podniesienie temperatury tM czynnika wypływającego z węzła WM do grzejnika płaszczyznowego. Temperatura czynnika grzewczego zasilającego grzejnik płaszczyznowy zależy od proporcji mieszania się strumieni. Im większy jest udział czynnika grzewczego z powrotu grzejnika o niskiej temperaturze tP, tym temperatura wypadkowa (po zmieszaniu się strumieni) jest niższa. W granicznym przypadku temperatura czynnika w www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Rys. Termostatyczny system regulacji temperatury z zaworem trójdrogowym na zasilaniu: 1 - głowica termostatyczna z czujnikiem przylgowym, 2 - zawór trójdrogowy mieszający, 3 - wyłącznik zabezpieczający, 4 - pompa obiegowa, 5 - zawór zwrotny. punkcie WM jest równa temperaturze czynnika powracającego z grzejnika powierzchniowego o niskiej temperaturze tP. Sytuacja taka ma miejsce, gdy zawór trójdrogowy (2) zostanie zupełnie zamknięty i cały strumień czynnika powracającego z grzejnika jest zawracany obejściem przez pompę obiegową (4) na zasilanie grzejnika płaszczyznowego. Całkowite zamknięcie zaworu trójdrogowego (2) może nastąpić, gdy temperatura źródła tZ jest znacząco wyższa od temperatury zadanej na głowicy termostatycznej lub gdy temperatura zadana na głowicy termostatycznej (1) jest bliska temperaturze pomieszczenia, w której zabudowany jest grzejnik powierzchniowy. Jest to forma ochrony grzejnika przed przegrzaniem. Drugim skrajnym przypadkiem jest sytuacja, gdy zawór trójdrogowy (2) jest całkowi-
www.instalator.pl
cie otwarty. Wówczas temperatura czynnika tM za węzłem mieszającym WM jest równa temperaturze zasilania tZ. Taka sytuacja może mieć miejsce, gdy temperatura zasilania tZ jest równa temperaturze zadanej na pokrętle głowicy termostatycznej lub mniejsza od niej. Powyższy przypadek stanowi zasadniczą różnicę w działaniu układu regulacji temperatury z zastosowaniem zaworu termostatycznego trójdrogowego w stosunku do układu mieszającego z zastosowaniem zaworu termostatycznego przelotowego. Widok trójdrogowego, termostatycznego zaworu mieszającego pokazano na fotografii.
Zalety zaworów trójdrogowych W przypadku układu mieszającego z zastosowaniem zaworu termo-
statycznego przelotowego - temperatura za węzłem mieszającym tM jest zawsze niższa niż temperatura zasilania tZ (tM < tZ). Analogiczna sytuacja ma miejsce, gdy zastosujemy zawór trójdrogowy z niepełnym zamknięciem obejścia, np. zawory stosowane w instalacjach jednorurowych. Termostatyczne układy regulacji temperatury zasilania i zabezpieczeń przed przegrzaniem grzejników płaszczyznowych, oparte na termostatycznych zaworach trójdrogowych mieszających, są analogiczne do układów opartych na termostatycznych zaworach trójdrogowych rozdzielających. Zasadnicza różnica polega na lokalizacji zaworu trójdrogowego. Ważnym aspektem praktycznym przemawiającym za zaworami trójdrogowymi mieszającymi zabudowanymi na zasilaniu jest ich większy asortyment, w szczególności w zakresie dużych współczynników kVS, oraz możliwość pracy przy wyższych różnicach ciśnienia. Przedmiotem następnego artykułu będzie przykład doboru komponentów w zależności od łącznej mocy cieplnej grzejników zasilanych przez węzeł z termostatycznym systemem regulacji temperatury z zaworem trójdrogowym na zasilaniu. Grzegorz Ojczyk Literatura [1] Materiały firmowe HERZ Armatura i Systemy Grzewcze sp. z o.o.
27
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ścienne grzejniki płaszczyznowe o suchej konstrukcji (1)
Grzanie w ścianie Czy ścienne grzejniki płaszczyznowe mogą być porównywalne pod względem wydajności cieplnej w stosunku do innych typów ogrzewania płaszczyznowego, w tym podłogowego? Tematykę ogrzewania ściennego opisuje wiele badań, a przepisy normowe ujmują ją zarówno w literaturze polskiej, jak i światowej. Wynika z nich, że wraz z wprowadzaniem nowych materiałów i technologii niektóre grzejniki płaszczyznowe o lekkiej konstrukcji wciąż nie są przebadane, a do obliczania ich wydajności cieplnej potrzebne są eksperymenty, gdyż brakuje uwarunkowań normowych. Lekkie grzejniki płaszczyznowe ze względu na swoją konstrukcję posiadają dużą wydajność cieplną i mogą być powszechnie stosowane w urządzeniach wykorzystujących odnawialne źródła energii, a to ma wpływ na oszczędności ekonomiczne oraz poprawę ochrony środowiska. Okazuje się, że ścienne grzejniki płaszczyznowe mogą mieć podobne, a nawet lepsze wartości współczynnika przenikania ciepła - zarówno dla ogrzewania, dochodzące do 10,5 [W/(m2 * K)], jak i chłodzenia - niż te opisane w normie PN- EN 1264-5. To w oczywisty sposób ma wpływ na obliczenia projektowe. Zależnie od sposobu umieszczenia rur grzejnych najpopularniejsza w Polsce norma PN-EN 1264 wyróżnia cztery rodzaje konstrukcji grzejników płaszczyznowych (A, B, C i D), a standardy europejskie siedem typów (A-G). Klasyfikacja ta
28
dotyczy rozwiązań podłogowych, ściennych oraz sufitowych: A - rury grzejne umieszczone nad izolacją termiczną w warstwie jastrychu lub tynku, które są wykonane metodą mokrą w postaci zaprawy cementowej lub gipsowej; B - rury grzejne umieszczone w górnej części izolacji termicznej lub w pustce powietrznej, zakryte jastrychem w postaci mokrej lub suchej z płyt cementowych lub gipsowych; C - rury grzejne umieszczone nad izolacją termiczną w warstwie jastrychu wyrównawczego, nad którym występuje warstwa oddzielająca oraz kolejny jastrych; D - przylegające do siebie kanały wodne o dużej powierzchni wymiany ciepła wykonane z paneli tworzywa sztucznego małej grubości i umieszczone nad izolacją termiczną zakryte jastrychem lub płytą; E - rury grzejne ułożone w warstwie konstrukcyjnej stropu; F - rury grzejne o małej średnicy, połączone równolegle kolektorami zasilającym i powrotnym o układzie poprzecznym względem rurek; G - rury grzejne zamontowane pod konstrukcją drewnianą między legarami w jastrychu betonowym lub w konstrukcji profilowanych blach stalowych/aluminiowych.
Przy czym ułożenie lub brak izolacji termicznej na ścianach i sufitach jest uzależnione od uwarunkowań projektowych. Na świecie istnieje znacznie więcej rozwiązań dotyczących konstrukcji ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego, tzw. lekkich. Konstrukcje lekkie różnią się od tradycyjnych tym, że są zbudowane z materiałów o stosunkowo niskiej przewodności cieplnej (drewniane i inne podobne), w których dystrybucja ciepła jest wspomagana przez materiał dobrze przewodzący ciepło w postaci metalowych blach lub lameli, wykonywanych najczęściej ze stali ocynkowanej bądź aluminium. W takiej sytuacji można zredukować grubość płyt prefabrykowanych. Należy jednocześnie pamiętać o obniżeniu temperatury wody zasilającej, ponieważ warstwa dobrze przewodząca ciepło nie tylko wyrównuje rozkład temperatury na powierzchni podłogi, ale również zwiększa wydajność cieplną grzejnika powierzchniowego i powoduje wzrost jego temperatury (Strzeszewski M., 2006). Powyżej podana norma nie ma zastosowania do rozwiązań lekkich, a jej uzupełnieniem jest NORDTest Metoda VVS127 skierowana do systemów lekkich w układzie poziomym. Może być ona używana również przy projektowaniu elektrycznego ogrzewania podłogowego. Pozostałe rozwiązania konstrukcyjne ogrzewania płaszczyznowego bez zastosowania płyt lub lameli przewodzących mogą być projektowane tylko poprzez badania eksperymentalne. Metoda VVS127 nie może być stosowana przy projektowaniu ogrzewania podłogowego pokrytego jastrychami betonowymi. Specyficzne rozwiązania lekkich konstrukcji można dodatkowo połączyć z pomiarami opisanymi w aneksie A do metody VVS127 w celu zwiększenia dokładności obliczeń. W przypadku ułożenia systemu lekkiego bezpowww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
średnio na gruncie należy stosować grubość izolacji termicznej zgodnie z minimalnymi wymogami normowymi z PN- EN 1264. Standardowy układ konstrukcyjny podłogi lekkiej składa się z: l warstwy izolacji termicznej i akustycznej, l warstwy ochronnej izolacji, l płyt lub rur grzejnych, l warstwy nośnej i przewodzącej ciepło, l posadzki. Powyższy układ warstw może nieznacznie różnić się zależnie od systemu.
Charakterystyka Systemy ściennego ogrzewania/chłodzenia są instalowane najczęściej wtedy, gdy system podłogowy ma zbyt niską wydajność cieplną, przy pracach modernizacyjnych w już istniejących budynkach lub tam, gdzie nie jest możliwa zmiana konstrukcji podłogi. Gdy połączymy płaszczyznowe ogrzewanie podłogowe ze ściennym, uzyskujemy bardzo dużą wydajność cieplną i tym sposobem możemy ogrzewać duże pomieszczenia. Tak samo tego typu mieszane ogrzewanie idealnie nadaje się do pomieszczeń małych o dużej zabudowie podłogi i potrzebie większej mocy cieplnej, np. WC, łazienki. Gdy montujemy grzejniki na wewnętrznych ścianach bez izolacji termicznej, ważne jest, aby pomieszczenia sąsiednie miały podobne wymagania grzejne, a w przypadku montażu na ścianach zewnętrznych musimy się upewnić, że struktura tych ścian jest zgodna z wymogami norm PN-EN 15377, PN-EN 12831 i warunkami technicznymi, jakim powinny odpowiadać budynki zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w strawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Minimalne wartości oporu cieplnego, jakie powinna spełniać izolacja termiczna dla ogrzewania/chłodzenia dla przegród budowlanych, podaje PN-EN 1264- 4-2009 w tabeli. Zaletami ściennego ogrzewania płaszczyznowego są między innymi: l zbliżony do idealnego rozkład temperatury w pomieszczeniu, l temperatura ogrzewanej ściany może być wyższa niż przy ogrzewaniu podłogowym, www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017 l mała grubość okładziny ściennej, co ułatwia sterowanie temperaturą, l brak pielęgnacji jastrychów mokrych, co skraca montaż okładzin lub posadzek (Karpiesiuk J., 2016), l idealny do wykonywania ogrzewania podłogowego przy zastosowaniu pomp ciepła lub innych nośników energii o niskiej temperaturze czynnika grzejnego w granicach 28-35°C, l przy małych powierzchniach może być tańszy niż w wykonaniu tradycyjnym z ułożeniem tynków mokrych przy zachowaniu tych samych parametrów technicznych. Jest on też efektywny, aby zapewnić dobre chłodzenie pomieszczeń, gdyż posiada wszystkie czynniki potrzebne do uzyskania maksymalnej wydajności, a mianowicie: l przy nawet wysokiej temperaturze obiegu wody zastosowane małe odległości miedzy rurami pozwalają na wydajne chłodzenie, l możliwość zredukowania ciśnienia dla krótkich obwodów ogrzewania/chłodzenia lub przy stosowaniu dużych średnic rury, l ulepszony przepływ chłodu ze względu na małą grubość przegrody przy zastosowaniu rozpraszaczy ciepła, tzw. lameli metalowych, l możliwość kontroli temperatury punktu rosy.
Uwarunkowania techniczne montażu Istnieje kilka istotnych warunków technicznych, które należy spełnić, montując płaszczyznowe ogrzewanie/chłodzenie ścienne. Oto niektóre z koniecznych warunków: l maksymalna temperatura powierzchni ściany nie może przekroczyć 40°C, l minimalna temperatura w trakcie chłodzenia nie może być niższa niż 19°C, l temperatura zasilająca instalację nie może być mniejsza niż temperatura punktu rosy powiększonej o +2 K, l maksymalne długości pętli grzejnych zależne od średnicy rur wynoszą (z uwzględnieniem odcinków przyłączeniowych) dla 12 x 2 i 14 x 2 - 80 m, 16 x 2 - 100 m, 18 x 2 - 120 m, 20 x 2 - 150 m, 25 x 2 - 160 m. Orientacyjną długość wężownicy można wyznaczyć z zależności: L=AF/T [m] AF - powierzchnia grzewcza
T - rozstaw rur grzejnych lub z tabel zamieszczanych przez producentów systemów ogrzewania. l istotne są zastosowane rury grzejne, których rodzaj pozwala na poprawę wydajności cieplnej, a wpływ na to ma współczynnik przewodności cieplnej materiału rury oraz współczynnik rozszerzalności liniowej, od której zależy maksymalna powierzchnia pola ułożenia rur. I tak współczynnik rozszerzalności liniowej a [mm/(m * K)] wynosi dla rur PE- Xc 0,14 (20°C), 0,20 (100°C), dla rur PE- RT 0,18, a dla rur PE- RT/Al/PE- RT tylko 0,025 i odpowiednio współczynnik przewodzenia l [W/(m * K)] dla powyższych rur - 0,35; 0,41; 0,43, l zastosowanie rur z wkładką aluminiową zwiększa wytrzymałość na naprężenia termiczne, wynikające z ciśnienia i mechaniczne, l zastosowanie rur PE- X wymaga gęstszego mocowania ze względu na ich właściwości sprężynujące, l dla określenia warunków chłodzenia związanych z kondensacją pary wodnej należy korzystać z wykresu Molliera aby zapobiec wykraplaniu, l maksymalna strata ciśnienia w wężownicy nie powinna być większa niż 20 kPa, a jeśli tak jest, należy podzielić obszar grzejny na dwie lub więcej części albo zastosować wyższą średnicę rur, l w jednym obszarze grzejnym powinna być zastosowana jedna średnica wężownicy, l ze względu na wydłużenia termiczne i możliwość znacznych przesunięć rur maksymalna ich długość na odcinkach prostych wynosi 10 m. Między innymi (ale nie tylko) z tego względu polecane są rury PE- RT z wkładką aluminiową, l ze względów praktycznych (mocowanie powyżej obrazów, szafek i instalacji) zaleca się montaż wężownic do wysokości ok. 1,5 m od poziomu podłogi. W kolejnym odcinku będę kontynuował tę tematykę. Jacek Karpiesiuk Literatura: Strzeszewski M., „Wodne ogrzewanie podłogowe. Materiały do wykładów i ćwiczeń”, Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji, Politechnika Warszawska, 2006. Karpiesiuk J., „Ultracienki grzejnik. Ciepło z posadzki bez jastrychów (2)”, „Magazyn Instalatora”, 02/2016, s. 20-21.
29
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Głowice termostatyczne - działanie i eksploatacja
Instalacja z głową W poprzednim numerze dokładnie opisałam budowę głowic termostatycznych. W tym zajmę się ich działaniem i prawidłowym montażem. Głowice termostatyczne to regulatory temperatury o ciągłym działaniu, o charakterystyce proporcjonalnej, pracujące bez dostarczania energii z zewnątrz. W przypadku gdy zmierzona temperatura rzeczywista pokrywa się z wartością zadaną, to odchyłka regulacji jest równa zeru, a stopień otwarcia zaworu odpowiada odchyleniu proporcjonalnym 2 K. W wyniku wystąpienia zakłóceń naruszona zostaje równowaga regulacyjna. Przykładowo przy wzroście temperatury powietrza opływającego głowicę - czujnik termostatyczny głowicy reaguje na zmianę temperatury wzrostem swojej objętości. Popychacz zostaje przemieszczony, powodując nacisk na trzpień zaworu. Dokonuje tym samym korekty położenia grzybka, co poprzez korektę przepływu wpływa na zmiany mocy grzewczej dostarczanej przez dany odbiornik. W przypadku gdy temperatura czujnika wzrośnie o 2 K powyżej wartości zadanej i wielkość histerezy, nastąpi odcięcie przepływu czynnika. W przypadku ponownego spadku temperatury opływającej czujnik głowicy termostatycznej następuje zmniejszenie objętości czynnika lub jego ciśnienia i cofnięcie końca popychacza. Działanie sprężyny powoduje wznos grzybka zaworu, a tym samym otwarcie przepływu przez zawór. Tutaj istotny jest fakt, iż przy poprawnie działającej głowicy termostatycznej i zrównoważonej instalacji po osiągnięciu w pomieszczeniu temperatury zadanej (np. w wyniku występujących dodatkowych zysków ciepła) przepływ przez grzejnik zostaje odcięty i grzejnik może pozostawać zimny.
30
Właściwy montaż W celu montażu i wykonania innych prac związanych z uruchamianiem instalacji należy ustawić głowicę termostatyczną na nastawę 5. W tym położeniu nakrętka mocująca termostat daje się bez problemu nakręcić na korpus zaworu. Zawór termostatyczny wyposażany w głowicę termostatyczną powinien być tak zamontowany, aby głowica była w położeniu poziomym (w ułożeniu pionowym do góry opływa głowicę ogrzane powietrze unoszące się z gałązki zasilającej grzejnik (patrz zdjęcie). Samą głowicę należy tak skierować aby kreska (znacznik nastawy zadanej) na obudowie był dobrze widoczny dla użytkownika. Aby zapewnić odpowiedni pomiar i regulację temperatury, należy zapewnić odpowiednią cyrkulację powietrza wokół głowicy. Odległość między głowicą a parapetem po-
winna wynosić minimum 8-10 mm. Głowica nie może być zastawiona czy zasłonięta czymkolwiek. Jeśli nie można spełnić powyższych warunków zabudowy (głowica termostatyczna jest zasłonięta przez zasłony, firanki, meble czy obudowę grzejnika), należy zastosować głowice z czujnikiem wyniesionym połączonym z głowicą kapilarą (opisane w poprzednim artykule). Temperatura powietrza opływająca głowice musi być zbliżona do warunków temperaturowych panujących w całym pomieszczeniu unikać należy sytuacji, kiedy na głowicę termostatyczną wpływ mogą mieć jakieś dodatkowe czynniki cieplne. Trzeba się wystrzegać montażu głowic termostatycznych blisko słonecznych okien czy pracujących urządzeń elektronicznych
Nastawa temperatury zadanej Pokrętło termostatu jest zwyczajowo opisane cyframi od „0” do „5” - „0” oznacza pełne zamknięcie termostatu i odcięcie przepływu przez grzejnik. Oznaczenie „*” na termostacie odpowiada oko-
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
ło 7-8°C - to ochrona przeciwzamrożeniowa. Po uruchomieniu instalacji głowice powinny zostać ustawione na 3, co odpowiada temperaturze 20°C w pomieszczeniu (w łazienkach na 4, co odpowiada 24°C; ewentualnie inne pomieszczenia, jak garderoba, korytarz na 2 - 16°C). Głowice termostatyczne to automatyczne regulatory temperatury niewymagana jest każdorazowa zmiana temperatury. W zależności od zmian temperatury w pomieszczeniu głowica termostatyczna automatycznie dostosowuje przepływ, a tym samym moc cieplną dostarczaną do poszczególnych pomieszczeń. Zakresy nastawy temperatury mogą być dodatkowo ograniczone (w zależności od wykonania blokada może być wykonana fabrycznie lub przez wykonawcę).
Ograniczenie do 16°C Najczęściej wymaganą blokadą temperatury jest ograniczenie na 16°C stosowane w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych (brak możliwości ustawienia pozycji mniejszej niż „2” - wymagane przez Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z 2002 roku z późniejszymi zmianami). W przypadku takich głowic często pojawia się dużo pytań od użytkowników. Jeśli chodzi o zasady montażu, to obowiązują te, które zostały wyżej omówione. Jeśli chodzi o eksploatację, często pojawiają się niejasności dotyczące ewentualnych strat
1 (221), styczeń 2017
ciepła, które mogą mieć miejsce w przypadku otwarcia okna itp. Zarówno w przypadku tych głowic, jak i wszystkich innych należy wietrzyć pomieszczenia, otwierając okna w miarę możliwości szeroko i zawsze na krótko - czas około 4-5 min przy szeroko otwartych skrzydłach okiennych umożliwi pełną wymianę powietrza w pomieszczeniu przy stratach ciepła najmniejszych z możliwych (czas zadziałania głowic rynkowych jest odpowiednio dłuższy, w tak krótkim czasie wietrzenia - jak 4-5 min - nie uzyskuje się nawet połowicznego otwarcia przepływu, czyli straty z tym związane są też mocno ograniczone).
Część zespołu Mówiąc o aspekcie właściwego działania głowicy termostatycznej, trudno nie wspomnieć o konieczności odpowiedniego dopasowania głowicy termostatycznej do zaworu grzejnikowego, na którym ma być ona zastosowana. Na jakie parametry należy zwrócić uwagę, obierając głowicę termostatyczną do zaworów grzejnikowych? Te parametry to przede wszystkim: skok regulowany, siła zamykania oraz rodzaj przyłącza. Przy doborze głowicy do zaworu muszą zostać sprawdzone parametry charakteryzujące wybrany zawór grzejnikowy: górna, dolna pozycja grzybka zaworu, wymagana siła zamykania itd. Tutaj za właściwą można uznać zasadę, którą stosuje część wykonawców: najłatwiej i najpewniej jest stosować armaturę jednego wykonawcy - to w większości wypadków gwarantuje odpowiednie dopasowanie obu elementów i ich parametrów. Odpowiednie dopasowanie głowicy termostatycznej do zaworu to jeden z ważnych aspektów, który musi zostać uwzględniony w projektowaniu instalacji. Głowica termostatyczna to część instalacji, dlatego też nie może być rozpatrywana w oderwaniu od tego, co się dzieje na całej instalacji. W kolejnym artykule zajmę się problemami eksploatacyjnymi - niewłaściwym działaniem głowic termostatycznych, które mogą być odbiciem poważniejszych problemów czy niedomagań instalacji grzewczych. Joanna Pieńkowska
Niepoprawny montaż głowicy termostycznej www.instalator.pl
Fot. z arch. redakcji (zdjęcie przesłane przez czytelnika „Magazynu Instalatora”).
G
łowica termostatyczna jest w miarę prostym elementem, działającym bez konieczności dostarczania energii z zewnątrz. Bez względu na wykonanie głowice składają się z poniższych elementów: l czujnika termicznego, l zespołu popychacza, l pokrętła regulacyjnego, które spełnia również funkcję dekoracyjną. Głównym elementem funkcjonalnym, którego właściwości fizyczno-mechaniczne decydują o jakości działania termostatu, jest czujnik. W najbardziej popularnych rozwiązaniach technicznych zasada działania czujnika opiera się na wykorzystaniu cieplnej rozszerzalności cieczy. Czujnik wykorzystujący zależność objętości cieczy od temperatury wyposażony jest w szczelny mieszek sprężysty oraz popychacz współpracujący z trzpieniem zaworu. Wzrost objętości medium (w wyniku wzrostu jego temperatury) powoduje ściśnięcie mieszka, tym samym nacisk popychacza na wkładkę zaworową, w momencie zaś spadku temperatury następuje powrót popychacza do poprzedniej pozycji (ruch ten wywołuje sprężyna powrotna). Oprócz czujników cieczowych znaleźć można na rynku takie, które pracują w oparciu o nasycona parę wodną (czujniki gazowe). Wcześniej powszechnie stosowanym medium rozszerzalnym był wosk pszczeli - głowice woskowe. Do istotnych elementów głowic termostatycznych poza czujnikiem należy zaliczyć również rozwiązanie konstrukcyjno-materiałowe popychacza. W celu stłumienia wahań temperatury czujnika odcinek popychacza stykający się z trzpieniem zaworu powinien być wykonany z materiału o dobrych właściwościach termoizolacyjnych (najczęściej stosowane są tworzywa sztuczne). Pokrętło głowicy termostatu służy do ustawiania żądanej temperatury w pomieszczeniu. Zmiana jego położenia wiąże się z korektą odległości między czołem czujnika a gniazdem zaworu.
31
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Sprawdzenie funkcjonowania małych instalacji kolektorów słonecznych
Solary pod lupą Kolektory słoneczne montowane w latach ubiegłych w Polsce ramach różnych programów dofinansowań musiały posiadać „odpowiednie papiery”. Jednak, jak się okazuje, ich posiadanie nie gwarantuje wysokiej jakości produktu. Instalacje kolektorów słonecznych (KS) stanowią bardzo popularne rozwiązania wykorzystujące energię środowiska do ogrzania wody użytkowej (c.w.u.). Montowane były one bardzo chętnie w ubiegłych latach w ramach unijnych dotacji oraz dofinansowania przez NFOŚiGW. Do 2012 r. rynek rozwijał się bardzo dynamicznie. Dopłaty spowodowały gwałtowny wzrost ilości montowanych urządzeń, np. w ramach „dopłat kolektorowych” NFOŚiGW powstało blisko 70 tys. instalacji o powierzchni łącznej ponad 480 tys. m2. W ciągu 5 lat trwania programu dofinansowanych zostało ok. 35% wszystkich instalacji montowanych we wspomnianym okresie. Większość urządzeń ma wykonane (chociaż częściowo) badania zgodnie z normą PN-EN 12975 (obecnie zastąpiona jest ona PN-EN ISO 9806), która mówi, że urządzenia mają spełniać wymagania podstawowe związane z charakterystyką cieplną, a także posiadać odpowiednie właściwości wytrzymałościowe - trwałościowe. Tyle mówi teoria. Urządzenia montowane w ramach dofinansowań musiały posiadać „odpowiednie papiery”, jednak ich posiadanie nie gwarantuje wysokiej jakości produktu. W ramach systemu dofinansowania montowane były różnego rodzaju urządzenia. Duże zapotrzebowanie na instalacje kolektorów słonecznych przyczyniło się do montażu ich również przez mniej doświadczone (uczące się) ekipy. Jednocześnie instalacje montowane były szablonowo - bez dopasowania do specyficznych warunków każdej instalacji. Czasem montowane były „na siłę”, nadmiernie rozbudowane celem uzyskania odpowiednio wysokiego dofinansowania.
32
O ile instalacje będące w okresie gwarancji podlegają serwisowaniu, to starsze pozostawiane są „samym sobie”. Instalacje ulegają naturalnym procesom ograniczania właściwości użytkowych. Popełnione błędy podczas doboru i instalowania, niewłaściwego użytkowania, jak też braki w serwisowaniu pogłębiają ten proces. Spowodowało, to że wiele instalacji pracuje na pół gwizdka, dostarczając energii zdecydowanie mniej, niż wynikałoby to z założeń doborowych. Potwierdziło się to podczas prowadzonych badań. Braki właściwego użytkowania, w tym serwisu, widać dobrze podczas prowadzonych inspekcji, które dodatkowo wykazały nieprawidłowości doborowe, umiejscowienia, w układach hydraulicznych, izolacji, sterowaniu itd.
Istota badań terenowych Nie była dotychczas przygotowana ogólnie dostępna metodyka umożliwiająca szybkie sprawdzenie/weryfikację, czy wybudowane przed laty instalacje pracują zgodnie z założeniami projektowymi/eksploatacyjnymi. Prowadzone prace w zakresie badań terenowych małych instalacji kolektorów słonecznych przyczyniły się do przygotowania i zaproponowania metodologii sprawdzenia poprawności funkcjonowania instalacji KS. Ze względu na dużą różnorodność rozwiązań, produktów czy też rozwiązań instalacyjnych, a także ograniczenia w dostępie do instalacji, kompetencji i urządzeń pomiarowych - należało spośród wielu metod badawczych wybrać i opracować jedną uniwersalną. Prace w ramach badań realizowane były
czteroetapowo. Poszukiwanie/opracowanie metod badawczych, które mogłyby być wykorzystane do terenowych badań KS; wybór/dostosowanie najbardziej perspektywicznych do przeprowadzenia kompleksowej, a jednocześnie zwięzłej oceny instalacji; przeprowadzenie badań pilotażowych; dopracowanie metodologii na podstawie zebranych doświadczeń. Na podstawie prowadzonych analiz i badań zaproponowano działania dwukierunkowe: l sprawdzenie instalacji pod względem poprawności doboru, montażu oraz eksploatacji; l pomiary potwierdzające parametry efektywnościowe (deklarowane podczas montażu).
Metodyka badawcza W ramach pierwszego etapu zaproponowano sprawdzenie ankietowe instalacji. Obejmuje ono najważniejsze elementy mające wpływ na funkcjonowanie układu. Składa się ona z: charakterystyki instalacji, sprawdzenia poprawności montażu, stanu układu i uwag eksploatacyjnych użytkownika. Dane zebrane podczas tego etapu dostarczają cennych informacji o sposobie wykonania instalacji. Są cenne do poprawy funkcjonowania, a przy wykonanych obliczeniach/pomiarach uzysku energii dają odpowiedź na temat elementów, które można ulepszyć/poprawić. Szczególnie istotna jest ekspertyza dotycząca poprawności montażu i określenia stanu instalacji. Uwagi wniesione przez użytkownika pozwalają odpowiednio nakierować wizję lokalną. Cenną informacją może dotyczyć serwisowania, naprawiania. W ramach prowadzonych badań/pomiarów sprawdzono funkcjonowanie instalacji pod względem technicznym. Wykorzystano w tym celu badania termograficzne, badania/obliczenia ilości dostępnej/pozyskanej energii, w tym www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
badania przepływu czynnika roboczego. Prowadzone pomiary uzupełnione zostały stosowaną obróbką danych przy wykorzystaniu narzędzi w postaci: programu do obróbki termogramów, programu symulacyjno-obliczeniowego instalacji KS.
Rodzaje badań l
Badania termowizyjne Badania termowizyjne pozwalają na znalezienie anormalnego profilu temperatury zarówno na przetworniku słonecznym, instalacji, łączeniach hydraulicznych, zasobnikach, wymiennikach, jak i na pompie, elementach elektrycznych. Są one przyczyną nieprawidłowości w izolacji układu, łączeniu. Nieprawidłowe rozkłady temperatury (zbyt wysokie na powierzchni izolowanych układów) dostarczają informacji o niekontrolowanej ucieczce ciepła, a w przypadku urządzeń elektrycznych - o tzw. przegrzewach. Braki izolacji lub nieprawidłowość w jej wykonaniu mogą być potwierdzone
1 (221), styczeń 2017
lub wykazane podczas badań termowizyjnych. Termografia jest metodą prostą, szybką, a co ważne - nieinwazyjną. Po paru latach eksploatacji instalacji termowizja pozwala na weryfikację poprawności wykorzystania materiałów (czy nie uległy degradacji pod wpływem wysokich temperatur, działania warunków zewnętrznych). W badaniach termograficznych istotne mogą być parametry zastosowanej kamery: wielkość matrycy (dużą ilość szczegółów zapewniają urządzenia z zakresu 320 x 240), kąt widzenia kamery (standardowy obiektyw 24° x 18° powinien być wystarczający). W przypadku konieczności ujęcia większej instalacji przy ograniczonej ilości miejsca zastosować należy obiektyw szerokokątny. Przydatnymi funkcjami w kamerze jest zadawanie współczynników emisyjności obserwowanych materiałów czy wskazanie maksymalnej temperatury na analizowanym obrazie. Oprócz wykonania zdjęcia ważna jest również jego analiza.
l Określenie ilości dostępnej energii słonecznej Aby oszacować efektywność instalacji słonecznej, należy określić ilość energii, jaka dociera do przetwornika. Niezbędny jest do tego czujnik, który zmierzy moc promieniowania słonecznego (tę informację uzyska się już z najprostszych solarymetrów). Czujnik umieszcza się w płaszczyźnie przetwornika. Celem określenia ilości energii należy rejestrować dostępną moc w funkcji czasu. Długość rejestracji ilości energii promieniowania słonecznego uzależniona jest od możliwości monitoringu odbiornika ciepła (obserwacja wzrostu temperatury w zasobniku). Zaleca się, aby pomiary trwały co najmniej kilka godzin. W poprawnie wykonanych instalacjach pozwoli to na ogrzanie zasobnika ciepła, w gorzej wykonanych zapewni obserwowalny przyrost temperatury. Ze względu na dużą zmienność promieniowania w czasie pomiaru powinny być wykonywane odpowiednio dużą częstotliwością rejestracji. Optymal-
miesięcznik informacyjno-techniczny
nym rozwiązaniem może być krok co 10-15 s. Dopuszczalna jest częstotliwość co 1 minutę. l Obliczenie/zmierzenie pozyskanej energii cieplnej Określenia ilości uzyskanej energii cieplnej dokonać można na dwa sposoby: mierząc czas nagrzewania się zasobnika c.w.u. i przyrost temperatury oraz obliczając ilość potrzebnej do tego celu energii; wykorzystując ciepłomierz. Obliczenia mają charakter po części teoretyczny, nie uwzględniają bowiem zawsze występujących strat ciepła. Kontynuując obliczenia, uzyskać można sprawność konwersji - jako iloraz uzyskanej energii do energii dostarczanej do przetwornika (dla poprawnie funkcjonujących instalacji powinna wynosić 40-50%). Zastosowanie ciepłomierza pozwala na określenie ilości przesyłanej energii, np. umieszczenie miernika przed zasobnikiem pozwala na określenie ilości ciepła, jakie zostanie dostarczone do odbiornika. Można do tego celu wykorzystać urządzenie opisane w kolejnym rozdziale - miernik ultradźwiękowy montowany na instalacji. l Sprawdzenie przepływów w instalacji KS Przepływ w instalacji jest „siłą napędową” przekazywania ciepła z kolektora do odbiornika (zasobnika). Duże przepływy mogą gwarantować szybkie dostarczenie ciepła, niskie przyrosty temperatur i wysoką efektywność - niestety związane jest to z nieco większym zużyciem energii wywołanym zwiększonym oporem przepływu. Niskie przypływy ograniczają nakłady na energię elektryczną i przyczyniają się do wyższych przyrostów temperatury. Dla instalacji ze zmienną prędkością obrotową pompy - wyższe przepływy występują przy wyższym DT (między KS a zasobnikiem). Dzieje się tak szczególnie w początkowym okresie załączenia się układu pompowego. Duże przepływy pozwalają na szybsze przekazanie energii - ograniczenie samoistnego wychładzania się urządzenia. Mniejsze przepływy występują przy
1 (221), styczeń 2017
niższych DT (niezbyt wysokie promieniowanie słoneczne lub po początkowym okresie zrzutu ciepła z kolektora). Przepływ zadawany jest instalacji ręcznie dla pomp regulowanych ręcznie (wybór jednego z trzech biegów) lub automatycznie dla pomp elektronicznych. W jednym i drugim przypadku można dosyć precyzyjnie określić przepływ, korzystając z nomogramów dostarczonych do pomp i znajomości oporów przepływów. Przepływy te można potwierdzić często występującymi na instalacji przepływomierzami pływakowymi. W instalacjach słonecznych zalecane są różne wartości przepływu (z przedziału 30-60 l/min). Dla mniejszych systemów stosuje się większe przepływy. Najdokładniejszym sposobem poznania rzeczywistych przepływów jest pomiar przepływomierzem elektronicznym. Pozwala on na zweryfikowanie mogących pojawić się anomalii na instalacji. Przepływomierz ultradźwiękowy - wersja przenośna nakładana na instalację - pozwala nie tylko dokładnie określić przepływ, ale szybko zmierzyć ilość przekazywanego ciepła (przy wykorzystaniu dwóch czujników temperatury). Informacja to w połączeniu z obliczeniami pozwala precyzyjnie zlokalizować miejsca strat oraz ich wielkość.
Weryfikacja metodyki badawczej W ramach walidacji opracowanej metodologii poddano ekspertyzie parę obiektów, na podstawie których sprawdzono poprawność stosowanej metodologii. Przed przystąpieniem do badań instalacji należało dokonać charakterystyki instalacji, korzystając z ankiety przedstawionej wcześniej. Określenie lokalizacji można dokonać przy pomocy mapy lub odbiornika GPS. Ustalenie kierunku ustawienia przetwornika można dokonać kompasem, zaś kąt nachylenia może zostać określony z wy-
korzystaniem kątomierza. Na rynku występują mierniki elektroniczne określające kierunek geograficzny i kąt nachylenia (tego typu rozwiązanie zastosowano). Aby określić zacienienie należy obserwować operację słońca szczególnie od kierunku potencjalnego elementu zacieniającego. Pamiętać należy, że długość cienia rośnie wraz z ograniczeniem ilości promieniowania słonecznego i obniżeniem kąta padania. Następnie opisuje się instalację, korzystając z dokumentacji, tabliczek znamionowych. Określenie prawidłowości montażu czy stanu instalacji wymaga wiedzy eksperckiej. Podczas oglądu należy sprawdzić poprawność zamontowania czujników i stan połączeń. Wywiad prowadzony z użytkownikiem powinien dostarczyć również informacji eksploatacyjnych, ewentualnych problemów, napraw. Podczas prowadzonych ekspertyz wykorzystano: l kamery termowizyjne (Flir E6 i C2); l urządzenie wielofunkcyjne słoneczne Benning Sun 2 (pomiar kierunku, kąta, temperatur i ilości energii); l stacja meteo Delta T (całkowicie może być zastąpiona czujnikiem Benning Sun 2); l przepływomierz z pomiarem temperatury Enko UPT 11. Prowadzone badania potwierdziły uniwersalność i skuteczność zaproponowanej metodologii.
Podsumowanie Badane instalacje są przykładem obiektów związanych z boomem na kolektory słoneczne. Posiadają niedoskonałości, które wpływają zdecydowanie na obniżenie wydajności. Projekt badawczy może być pierwszym etapem w przeprowadzeniu badań na szerszą skalę celem określenia rzeczywistych efektów wykorzystania instalacji kolektorów słonecznych. dr inż. Krystian Kurowski, WBNS/UKSW
Otrzymałeś „Magazyn Instalatora”? Prosimy wyślij e-mail o treści „Otrzymałem” na adres: info@instalator.pl (*)
!
(*) Tylko „Gwarantowana dostawa” zapewni comięsięczny dostęp do "Magazynu Instalatora". Szczegóły na www.instalator.pl
34
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Bilans (w ogrzewaniu) musi wyjść na zero...
Zysk z obniżki Zużycie energii potrzebnej do ogrzewania pomieszczeń w budynku jest tym większe, im większe są straty ciepła. Zużycie ze stratami musi się bilansować. Aby utrzymać żądaną temperaturę w pomieszczeniach, instalacja ogrzewania musi pokryć straty ciepła. Jest to jedno z podstawowych praw fizyki zasady zachowania energii (w termodynamice - bilans przepływu strumieni ciepła). Straty ciepła zaś zależą praktycznie liniowo od różnicy temperatur między dwoma stronami ściany (przegrody) wewnątrz budynku i na zewnątrz. Im ta różnica jest większa, tym większe są straty ciepła. Dla przykładu 1 m2 ściany o współczynniku przenikania ciepła wynoszącym 0,25 W/(m2 * K), czyli tylko spełniającym aktualne przepisy dla ścian zewnętrznych od roku 2014, przy różnicy temperatur 40°C (wewnątrz +20°C, na zewnątrz -20°C) traci 10 W ciepła. Do wyrównania straty ciepła przez tylko ten 1 m2 ściany instalacja ogrzewania musi cały czas dostarczać mocy 10 W. Oczywiście budynki mają o wiele większe powierzchnie ścian i strata ciepła przez ściany może sięgać od kilku (budynki jednorodzinne) do kilkuset (budynki wielorodzinne) kW. W budynkach są jeszcze okna (o gorszym współczynniku przenikania ciepła), dach, podpiwniczenie, ściany fundamentowe, mostki cieplne (tarasy, balkony), wentylacja i inne elementy wpływające na straty ciepła. Łatwo obliczyć, że gdybyśmy przy takiej samej temperaturze na zewnątrz (-20°C) obniżyli temperaturę wewnątrz budynku do 19°C (różnica wynosiłaby 39°C), straty ciepła spadłyby do 9,75 W/m² powierzchni ściany. Jak nietrudno zauważyć, obniżenie temperatury wewnętrznej o jeden stopień zmniejsza straty ciepła o 2,5% przy powyższych założeniach. A więc instalacja musi dostarczyć mniejszą moc, www.instalator.pl
zużywając mniej energii. Wniosek z naszego rozważania nasuwa się sam - im niższa temperatura ma być zapewniona w ogrzewanych pomieszczeniach, tym mniejsze jest zużycie ciepła na ogrzewanie. Podobnie wygląda sytuacja w przypadku przygotowywania c.w.u. Wiadomo jest, że jeżeli nagrzejemy ją do niższej temperatury, zużyjemy mniej ciepła. Wraz z mniejszym zużyciem ciepła na podgrzanie wody do niższej temperatury osiągamy też dodatkową korzyść. Otóż im niższa temperatura ciała gorętszego oddającego ciepło (w naszym przypadku podgrzanej wody), tym mniejsze straty ciepła na zewnątrz. Jeżeli temperatura podgrzanej wody będzie niższa, to mniej ciepła straci ona do wnętrza budynku w drodze do punktów poboru i z powrotem (cyrkulacja) do podgrzewacza czy zasobnika. Jeżeli w systemie przygotowania c.w.u. jest zasobnik ciepła, to utrzymując w nim niższą temperaturę, odda on mniej ciepła do budynku. Jeśli więc będziemy mieć niższą temperaturę wody przy zachowaniu temperatur zgodnych z obowiązującymi przepisami, mniej ciepła zużyjemy również na utrzymanie tej temperatury na stałym poziomie. Wniosek z tego taki, że im niższa temperatura c.w.u., ale nadal zgodna z obowiązującymi przepisami, tym mniejsze zużycie energii na jej podgrzanie i utrzymanie temperatury na stałym poziomie. W praktyce zużycie ciepła na podgrzanie c.w.u. jest bardziej złożone. O ile latem straty ciepła c.w.u. są wyłącznie stratą, to zimą są zyskiem i dodają się do bilansu energetycznego ogrzewanych pomieszczeń. Zużyte
ciepło na podgrzanie c.w.u. obniży nam zużycie ciepła na ogrzewanie pomieszczeń. Jeśli oba nośniki ciepła (woda grzewcza i użytkowa) ogrzewa to samo źródło, nie zauważy się różnicy w zużyciu ciepła. Z temperaturą c.w.u. związana jest jeszcze jedna sprawa. Jeśli c.w.u. ma mniejszą temperaturę, zużyjemy jej więcej. Do kąpieli potrzebujemy temperatury wody 40-45°C. Do zmywania naczyń i wytopienia tłuszczy 45-48°C. Jeżeli obniżymy temperaturę c.w.u. z np. 55°C do 50°C, to wody o temperaturze 50°C zużyjemy więcej niż tej o temperaturze 55°C, mieszając z nią mniejszą ilość wody zimnej. Dzieje się tak, ponieważ ilość zużywanej wody potrzebnej do kąpieli o temperaturze 4045°C pozostanie przecież bez zmian. Dodatkowym zyskiem nieenergetycznym wynikającym z obniżenia temperatury c.w.u. jest zmniejszenie wytrącania i osadzania się kamienia kotłowego (przeciwdziałanie krystalizacji w podwyższonej temperaturze rozpuszczonych związków wapna i magnezu). Straty ciepła wynikające z konieczności utrzymania temperatury wody zasilającej instalację c.o. mają mniejsze znaczenie dla zużycia, bo tak naprawdę są one zyskiem w bilansie ciepła ogrzewanych pomieszczeń, ale też są istotne. Podsumowując wszystkie powyżej przedstawione rozważania natury fizyki wymiany ciepła, zauważamy bardzo wyraźny związek obniżania zużycia ciepła poprzez obniżanie temperatury wody zasilającej instalację c.o. czy obniżanie temperatury c.w.u. Stąd takie ustawienie regulatora pogodowego, które zapewnia utrzymanie regulowanych temperatur na najniższym możliwym poziomie gwarantującym akceptowalny przez mieszkańców komfort cieplny, w konsekwencji zapewni również najmniejsze zużycie ciepła. Krzysztof Petykiewicz
35
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Podstawowe elementy układu hydraulicznego
Pompa ciepła w zestawie W najbliższych publikacjach chciałbym się skoncentrować na dwóch elementach instalacji współpracujących z pompą ciepła, które mogą wydawać się nie na miejscu z uwagi na aktualną porę roku, jednakże spotykamy je w coraz to większej liczbie nowo budowanych obiektów. Chodzi o chłodzenie, a konkretnie chłodzenie ciche (pasywne) oraz podgrzewanie wody basenowej. W branży pomp ciepła istnieje kilka specyficznych pojęć dotyczących stosowania pomp ciepła w układach chłodzenia, np. natural cooling, chłodzenie dynamiczne, chłodzenie ciche - jak się w tym połapać i co one tak naprawdę znaczą? Otóż zasada jest bardzo prosta - chodzi o podział systemów chłodzenia w zależności od sposobu wytwarzania chłodu oraz jego dystrybucji. Obrazuje to diagram. Poszczególne typy chłodzenia można ze sobą łączyć w dowolny sposób, oczywiście w zależności od potrzeb i możliwości technicznych, np. wykorzystując chłodzenie pasywne, można zasilać dwa układy chłodzenia, np. klimakonwektory oraz system płaszczyznowy.
równa lub zbliżona do M11 (pompa dolnego źródła pompy ciepła). Układ ten umożliwia bezawaryjną pracę systemu pasywnego chłodzenia przy jednoczesnej pracy samej pompy ciepła w trybie podgrzewania c.w.u. lub basenu, co jest szalenie ważne z uwagi na ciągłość przygotowania c.w.u., a także chłodzenia obiektu. Także równoległa praca pompy ciepła schładza dodatkowo układ dolnego źródła, co jest oczywiście zaletą w układach z chłodzeniem pasywnym. Układ pasywnego chłodzenia do wymiennika ciepła pracuje na mieszaninie glikolu z wodą, wykorzystany osprzęt musi być przystosowany do pracy w niskim zakresie temperatur, glikolu, a całość układu chłodzenia (przed oraz za wy-
miennikiem) bezwzględnie musi zostać zaizolowana izolacją do zastosowań chłodniczych. Dokładnie tak samo jak cały układ dolnego źródła ciepła. Z uwagi na fakt, iż równolegle podłączone są dwie pompy obiegowe (M12 oraz M11), każda z nich musi posiadać zawór zwrotny (KR). Wspomniałem już, że pasywne chłodzenie stosujemy w połączeniu z systemem odwiertów, należy zapamiętać, iż nie zaleca się stosowania go w połączeniu z kolektorem płaskim z uwagi na wysychanie gruntu w bezpośrednim sąsiedztwie rur kolektora płaskiego, a przede wszystkim z uwagi na fakt, iż w kolektorach płaskich temperatury w okresie letnim dochodzą do około +20°C, co dyskwalifikuje takie źródło jako źródło chłodu. Idąc dalej w analizie rozważanego układu hydraulicznego, za wymiennikiem ciepła mamy już układ wody kotłowej - co tłumaczy konieczność zastosowania wymiennika ciepła oddzielającego glikol od wody. Widzimy również dwa czujniki temperatury: zasilania (R11) oraz powrotu (R4). Pomiary temperatury
Układ z pompą Na rysunku przedstawiony został układ hydrauliczny pracy pompy ciepła typu solanka/woda z podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej, buforem c.o. oraz dwoma obiegami grzewczymi, a także układem pasywnego chłodzenia i podgrzewaniem basenu. Zaczynając od układu pasywnego chłodzenia, układ ten polega na wykorzystaniu energii/chłodu dolnego źródła bezpośrednio przed pompą ciepła. Posiada on swoją niezależną pompę obiegową (M12), która musi zostać tak dobrana, aby zagwarantować wymagany przepływ przez wymiennik chłodu oraz pokonać opory hydrauliczne całego systemu dolnego źródła ciepła. W praktyce dla pomp w budownictwie jednorodzinnym najczęściej M12 jest
36
Schemat hydrauliczny pompy ciepła typu solanka/woda. Dwa obiegi grzewczochłodzące oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej i grzanie basenu. www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Temperatura punktu rosy przy względnej wilgotności powietrza. służą do wysterowania pompą dolnego źródła (M12) oraz zaworem mieszającym (M22). Chłód jest dostarczany do układu poprzez zawór trójdrogowy przełączający (Y5). I tutaj pojawia się pytanie, kiedy chłodzić, kiedy grzać, a kiedy przygotowywać je-
dwóch obiegów grzewczych: obiegu klimakonwektorów (HK1) oraz ogrzewania płaszczyznowego (HK2). Układ klimakonwektrów jest układem bezpośrednim wyposażonym w pompę obiegową (M14) i zawór zwrotny (KR), by-pass (UV) symbolizuje ko-
dynie c.w.u. Otóż dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie przełączania trybów pracy w zależności od zmian temperatury zewnętrznej uśrednionej w czasie. Przykładowy algorytm mógłby wyglądać następująco: l ogrzewanie + c.w.u.: Tzew. < 15°C l tylko c.w.u.: 15°C < Tzew. < 25°C l chłodzenie + c.w.u.: 25°C < Tzew. Oczywiście jest to tylko przykład, a gotowe nastawy temperatury będą zależały od indywidualnej charakterystyki termicznej każdego obiektu i jego sposobu użytkowania. W momencie zmiany temperatury zewnętrznej poniżej lub powyżej wyznaczonego progu zdziałania system samoczynnie przełączy się w odpowiedni tryb pracy, zapewniając użytkownikowi wymagany komfort termiczny.
nieczność zrównoważenia hydraulicznego układu, odbiorniki zostały wyposażone w indywidualną regulację temperaturową (THV). W układach dystrybucji chłodu konieczne jest zastosowanie odbiorników dwufunkcyjnych (grzanie/chłodzenie). Ważne, aby np. stosowane konwektory wentylatorowe wyposażone były w dwufunkcyjną automatykę sterującą oraz by posiadały tacę ociekową, którą każdorazowo należy podłączyć do kanalizacji zbiorczej. Układ bezpośredni w praktyce nie posiada żadnych ograniczeń temperaturowych. Z uwagi na tacę kondensatu możliwe jest zasilania takiego układu niskimi temperaturami zasilania, przez co wydajność takiego układu jest wysoka. Jeżeli w dolnym źródle glikol posiada temperaturę np. 10°C, a za wymiennikiem osiągniemy np. 12°C, będzie to temperatura zasilania obiegu bezpośredniego. Drugi układ jest układem pośrednim, symbolizuje grza-
Dwa obiegi Chłód lub ogrzewanie jest przekazywane w naszym przykładzie do www.instalator.pl
nie/chłodzenie płaszczyznowe (HK2). Wyposażony jest w zawór mieszający (M22) sterowany poprzez czujnik temperatury zasilania (R5), pompę obiegową M15 oraz czujnik pomiaru temperatury pomieszczenia referencyjnego i wilgotności, tzw. czujnik punktu rosy (RKS WPM). Nad całością czuwa automatyka chłodzenia (WPM ECON PK) współpracująca z automatyką pompy ciepła. Z uwagi na fakt, iż obieg drugi jest obiegiem płaszczyznowym, posiada on swoje ograniczenia w trybie chłodzenia. Nie możemy dopuścić, aby na powierzchniach chłodzących doszło osiągnięcia punktu rosy, a w konsekwencji wykroplenia się wody. Aby temu zapobiec, system monitoruje na bieżąco aktualną wartość punktu rosy i w zależności od wskazań zmienia temperaturę zasilania poprzez zawór (M22). Dla przykładu w tabeli zostały przedstawione wartości temperatury punktu rosy. Widzimy zasadnicze ograniczenia systemu chłodzenia płaszczyznowego, a w szczególności chłodzenia podłogowego. Dla przykładu przy temperaturze wewnątrz budynku 26°C, wilgotności 70%, temperatura punktu rosy wynosi 20°C. Konieczne jest zastosowanie „odstępu” od punktu rosy, czyli bezpiecznego marginesu rzędu 2 K, co daje 22°C na zasilaniu, a doświadczenie pokazuje, że woda w systemie ogrzewania podłogowego wyniesie około 21-22°C. Efekt takiego chłodzenia jest więc niewielki. Oczywiście nie dyskwalifikuje to zupełnie takiego rozwiązania, lecz pokazuje jedynie, iż nie jest to rozwiązanie, które zapewni precyzyjne chłodzenie pomieszczeń, ale dostarczy tzw. dodatkowy efekt chłodzenia.
Ważna izolacja Elementem szalenie ważnym, a często pomijanym w systemach chłodzenia, szczególnie w budownictwie mieszkaniowym, jest poprawnie wykonana izolacja układu hydraulicznego dystrybucji chłodu - zarówno elementy maszynowni, jak i rury zasilania i powrotu poszczególnych rozdzielaczy oraz odbiorników powinny zostać szczelnie zaizolowane izolacją chłodniczą. Przemysław Radzikiewicz
37
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Przyrządy do lokalizacji awarii w sieciach preizolowanych
System impulsowy Rurociągi preizolowane posiadają wiele zalet, a jedną z nich jest system alarmowy. Za pomocą drutów zatopionych w izolacji można stwierdzić stan awaryjny i - co najważniejsze - dokładnie wskazać miejsce jego wystąpienia. Pozwala to zareagować na długo przed tym, nim z pozoru niewielka usterka spowoduje poważne szkody. Za stan awaryjny dla systemu alarmowego w preizolacji przyjmuje się zawilgocenie izolacji, zwarcie lub przerwę drutu. Lokalizacja awarii polega na wskazaniu konkretnego punktu dla badanego rurociągu. W technologii rur preizolowanych wspomniane wcześniej nieprawidłowości lokalizuje się na podstawie pomiarów systemu alarmowego. Oznacza to, że prowadzone działania nie kolidują z pracą rurociągów. Skoro mowa o pomiarach - czas przyjrzeć się, jakich przyrządów używa się do lokalizacji stanów awaryjnych.
Lokalizatory awarii Lokalizatory awarii to przyrządy przeznaczone do pracy ciągłej. Montuje się je w punkcie pomiarowym i podłącza pod system alarmowy podobnie jak w przypadku detektorów. Różnica polega na tym, że lokalizator
- oprócz tego, że stwierdzi usterkę - dodatkowo na wyświetlaczu poda odległość do miejsca jej wystąpienia. Lokalizatory awarii można podzielić na dwa typy. Pierwszy z nich to urządzenia, które wyświetlają na ekranie tylko komunikaty. Po zamontowaniu lokalizatora należy ustawić go pod daną pętlę pomiarową. Dalsza obsługa sprowadza się do obserwacji wskazań przyrządu. Gdy wystąpi awaria, na wyświetlaczu zostanie podana prosta informacja, np. przerwa 143 m. Drugi typ lokalizatorów awarii także podaje odległość do miejsca usterki, ale dodatkowo generuje wykres reflektometryczny. O działaniu reflektometrów będzie mowa nieco dalej, a teraz przyjrzyjmy się, jak lokalizator tego typu wyszukuje awarię. Podstawową zasadą jest tu porównywanie wykresów. Po podłączeniu i uruchomieniu na danej pętli pomiarowej,
generowany jest pierwszy wykres reflektometryczny, który zostaje zapisany jako tzw. wykres wzorcowy. Następnie urządzenie regularnie zbiera bieżący wykres systemu alarmowego i porównuje go z zapisanym wcześniej wzorcem. Dodatkowo wykresy są ograniczone krzywymi, stanowiącymi graniczne wartości odchyleń, po przekroczeniu których zgłaszana jest awaria. Fotografia 2 przedstawia ekran lokalizatora EMS 4000. Widoczne są tu długości mierzonych pętli, które w tym
przypadku nie wykazują nieprawidłowości. Gdy sytuacja ulegnie zmianie, na czerwono wyświetlana jest odległość do miejsca awarii. Na fot. 3 widoczny jest wykres wygenerowany przez to samo urządzenie, zaznaczony linią niebieską. Widoczne żółte krzywe to wspomniane już wartości graniczne dla stanu awaryjnego.
Reflektometr (TDR) Reflektometry opierają się na pomiarze impedancji falowej linii elektrycznej, która dla rur preizolowanych według różnych źródeł wynosi około 200 W. Same reflektometry działają na zasadzie radaru, stąd nazywane są również radarem kablowym. W badany ośrodek wysyłany jest impuls pomiarowy, a następnie odbierane są jego odbicia, które następują wskutek niejednorodności linii, a więc zmiany impedancji falowej. Dla nas ośrodkiem jest rurociąg preizolowany. Pomiar wykonuje się pomiędzy miedzianym drutem
38
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
alarmowym a metalową rurą przewodową. Impedancja ulega zmianie, gdy nastąpi przerwanie bądź zwarcie drutu alarmowego. Wpływa na nią także odległość drutu względem rury przewodowej oraz zawilgocenie izolacji. Te czynniki powodują częściowe lub całkowite odbicie wysłanego przez przyrząd sygnału. Wynikiem pomiaru jest wykres reflektometryczny wyświetlany na ekranie urządzenia. Wspomniane niejednorodności są przedstawione w postaci odchyleń dodatnich (np. przerwa) lub ujemnych (np. zawilgocenie). Wysyłany sygnał pomiarowy charakteryzuje się m.in. szerokością impulsu wyrażaną w jednostkach czasu. Dla preizolacji najczęściej mieści się ona w zakresie od 0,9 do 500 ns (nanosekund). Wraz z jej wzrostem zwiększa się zasięg, jaki można skutecznie obserwować na wykresie, ale także tzw. martwa strefa. W czasie, gdy
sygnał jest wprowadzany z urządzenia w badany ośrodek, powstają zakłócenia, które po pewnej odległości ustają. Droga potrzebna do stabilizacji impulsu to właśnie martwa strefa. Niestety w tym obszarze nie da się prowadzić analizy wykresu pod kątem poszukiwania awarii. W zależności od szerokości sygnału oraz typu urządzenia martwa strefa wynosi od kilku do nawet kilkudziesięciu metrów. Kolejną istotną wielkością charakteryzującą pomiar reflektometryczny jest tzw. współczynnik propagacji sygnału. Jest to stosunek szybkości, z jaką przemieszcza się sygnał w badanym ośrodku, w odniesieniu do prędkości światła. Reflektometry powstały z myślą o lokalizacji uszkodzeń na kablach, dla których ów współczynnik został wyznaczony. Zastosowanie tego typu urządzeń zostało zapożyczone na potrzeby rurociągów preizolowanych, dla których nie wyznaczono szybkości przemieszczania się impulsu. Na szczęście reflektometry są stosowane od dłuższego czasu i www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
udało się ten parametr ustalić, choć niejednoznacznie. Współczynnik propagacji sygnału jest przedstawiany w różny sposób, np. jako VOP, który podaje prędkość impulsu jako procent szybkości światła. Dla rur preizolowanych VOP wynosi między 90 a 93,5%. Wartość ta ma wpływ na odległość podawaną przez przyrząd. Urządzenie zna szybkość, z jaką przemieszcza się sygnał, mierzy czas, w jakim przebył drogę od momentu wysłania do odbicia od przeszkody i na tej podstawie oblicza rzeczywisty dystans. Lokalizacja stanów awaryjnych polega na analizie wygenerowanego wykresu, wykonywanej przez operatora urządzenia. Reflektometry są przyrządami przenośnymi z własnym źródłem zasilania. Urządzenia te oferują pełną możliwość edycji wykresów oraz zapisanie ich do pamięci, a później przesłanie do komputera. Tam za pomocą dedykowanego oprogramowania mogą być w mniejszym lub większym stopniu ponownie edytowane. Można je także archiwizować w formie elektronicznej, np. jako wykresy wzorcowe. Do rodziny reflektometrów TDR zalicza się np. TrackerPro widoczny na fot. 1 z wyświetlonym wykresem.
A-frame Ramka służąca do punktowej lokalizacji uszkodzeń, nazywana też Aframe, nie stanowi odrębnego urządzenia, a jest osprzętem dodatkowym do lokalizatorów uzbrojenia podziemnego. Nie każdy lokalizator współpracuje z ramką, ale na rynku można znaleźć kilku producentów oferujących takie połączenie jak chociażby zestaw Ultra pokazany na fot. 4. Lokalizację z wykorzystaniem Aframe wykonuje się na podziemnych rurociągach preizolowanych, gdy nastąpi przepływ prądu pomiędzy drutem alarmowym a gruntem. Takie zjawisko występuje zazwyczaj w sytu-
acjach, gdy zostanie uszkodzony płaszcz HDPE. Wtedy wody gruntowe zaczynają penetrować izolację, powodując kontakt drutu z ziemią. Do takich sytuacji można zaliczyć również zawilgocony zespół złącza (mufa), choć nie jest to regułą. Aby zlokalizować usterkę, do drutu alarmowego podłącza się jeden z zacisków generatora, a drugi do niezależnego punktu uziemienia. Następnie w zależności od producenta urządzeń ramkę łączy się z lokalizatorem uzbrojenia i kalibruje. Procedura szukania awarii polega na przejściu trasy rurociągu z jednoczesnym wbijaniem co pewien czas ramki do ziemi. A-frame posiada dwa metalowe szpikulce, które po wbiciu w ziemię odbierają sygnał nadawany z generatora, a „wydostający” się z rurociągu w miejscu usterki. Lokalizator uzbrojenia analizuje różnice potencjałów pomiędzy ramionami ramki i na wyświetlaczu pokazuje strzałki naprowadzające. Punkt, w którym następuje zmiana kierunków strzałek, to miejsce awarii.
Podsumowanie Mogłoby się wydawać, że lokalizatory awarii są urządzeniami w zupełności wystarczającymi. W praktyce przyrządy te nie do końca się sprawdzają. Zazwyczaj nadzorują długie pętle pomiarowe, gdzie występują różnego rodzaju zakłócenia. Powoduje to niepewność co do wskazania przez lokalizator miejsca awarii, które zazwyczaj jest weryfikowane przy użyciu innych przyrządów i metod pomiarowych. Reflektometry są zdecydowanymi liderami. Połączenie możliwości, jakie oferują, w rękach wprawnego operatora dają bardzo dużą skuteczność lokalizacji. Ramka Aframe jest stosowana od niedawna, ale przez ten czas pokazała swoją przydatność w procesie wyszukiwania miejsc awaryjnych. Oczywiście zastosowany przyrząd to tylko jedna ze składowych, jakie wpływają na trafność lokalizacji. Piotr Pacek Przy opracowywaniu artykułu wykorzystano materiały firm: Doraterm, EMS, Levr, Springbok Instruments, Testeron.
39
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Elektryka dla nieelektryków - obudowy urządzeń elektrycznych
Stopnie ochrony W kolejnym odcinku zamierzam przybliżyć temat związany z jednym z podstawowych środków ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym, czyli obudowy urządzeń elektrycznych, a więc tzw. ochronie bezpośredniej. Obudowa urządzenia elektrycznego oprócz funkcji estetycznej, na pierwszy rzut oka tej najbardziej zauważalnej, ma do odegrania ważną rolę zabezpieczenia użytkownika przed skutkami wywołanymi przypadkowym dotknięciem przez człowieka elementów mogących znajdować się pod napięciem lub elementów urządzenia będących w ruchu. Co prawda swoista pomysłowość niektórych osób wyraża się w używaniu różnego rodzaju narzędzi celem przeciwstawienia się zamysłom projektantów, dlatego też dobierając obudowy urządzeń lub też same urządzenia, konstruktor musi również wziąć pod uwagę zapewnienie ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku, gdy mimo ostrzeżeń i zdrowego rozsądku użytkownik będzie usilnie - za pomocą drutu lub innego przedmiotu - próbował dotknąć elementów będących pod napięciem. Jednocześnie obudowa urządzenia powinna zapewnić ochronę jego elementów przed szkodliwym oddziaływaniem warunków środowiskowych, które to mogą wpłynąć niekorzystnie na ich trwałość, a nawet w pewnych przypadkach ograniczyć ich funkcjonowanie lub całkowicie uniemożliwiać zainstalowanie i pracę. Dotyczy to głównie zapylenia i zawilgocenia.
40
Woda, jak zapewne wiemy, ma fatalny wpływ na stan urządzeń elektrycznych, a także ludzi lub innych żywych istot znajdujących się w pobliżu zalewanego wodą urządzenia elektrycznego. Z kolei praca w warunkach dużego zapylenia może prowadzić do zatkania kanałów wentylacyjnych w urządzeniu, a w efekcie jego przegrzanie i pożar. Dlatego też projektując i dobierając obudowy urządzeń elektrycznych, mu-
simy spełnić odpowiednie wymogi ochrony urządzenia przed wpływem warunków środowiskowych oraz ochrony przeciwporażeniowej.
System jednolity W celu jednoznacznego określenia stopnia ochrony zapewnianej przez obudowę danego urządzenia elek-
trycznego, który umożliwiłby dobranie odpowiedniego do jego miejsca przyszłej pracy urządzenia opracowany został jednolity system oznaczeń stopnia ochrony zarówno przed wodą, jak i zapyleniem. Oznaczenia stopnia ochrony IP (ang. Internal Protection) podawane są w formie IP XX, gdzie pierwsza cyfra X oznacza stopień ochrony przed wnikaniem kurzu, druga cyfra X - ochronę przed wnikaniem do urządzenia wody (tabela 1). Oznaczenie stopnia ochrony musi być naniesione na wszystkich urządzeniach elektrycznych zasilanych napięciami wyższymi niż bezpieczne.
Klasa ochronności (izolacji) Innym oznaczeniem, które możemy spotkać na tabliczkach znamionowych lub na obudowach urządzeń elektrycznych, to klasa ochronności. Wyróżnia się tutaj cztery klasy ochronności: l Klasa zerowa 0: to urządzenia posiadające jedynie izolację podstawową (roboczą); w przypadku jej uszkodzenia ochronę przeciwporażeniową zapewnić muszą odpowiednio korzystne warunki środowiskowe (izolacja stanowiska, brak innych urządzeń w zasięgu ręki). Obecnie są rzadko spotykane (przykładem są np. stare kuchenki elektryczne z odsłoniętą spiralą grzejną). Bez oznaczenia klasy na tabliczce znamionowej. l Klasa pierwsza I: ochronę przed porażeniem zapewnia uziemiona (zerowana) obudowa metalowa. Każde uszkodzenie izolacji roboczej urządzenia powoduje zadziałanie zabezpieczeń przeciwporażeniowych w instalacji zasilającej i samoczynne szybkie wyłączenie zasilania. Urządzenia przenośne muszą być podłączane jedynie do gniazdek wyposażonych w bolce ochronne, a stacjonarne posiadają zawsze odpowiednio www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
pięcie znamionowe jest ograniczone do napięcia bardzo niskiego, czyli 50 V prądu przemiennego i 120 V nietętniącego prądu stałego. Są one wyposażone w ochronę podstawową. Urządzenia takie podłącza się tylko do sieci SELV lub PELV (zasilane ze źródła bezpiecznego zapewniającego niezawodne oddzielenie elektryczne od innych obwodów o wyższym napięciu - np. przez osobne transformatory ochronne). Takie urządzenia to lampy montowane w łazienkach, basenach, a także niektóre narzędzia ręczne. Oznaczana jest trzema kreskami w rombie (rysunek).
Parametry
oznaczony symbolem uziemienia lub literami PE zacisk ochronny do przyłączenia przewodu PE (żółto-zielonego). Oznaczaniem klasy I na obudowie urządzenia jest umieszczony w okręgu symbol uziemienia. Są to urządzenia takie jak silniki, pralki, kuchenki, zmywarki, lampy, falowniki i inne posiadające zacisk łączący z przewodem PE. l Klasa druga II: ochrona przeciwporażeniowa jest zapewniona przez zastosowanie podwójnej lub wzmocnionej izolacji części czynnych, a jej
zniszczenie jest bardzo mało prawdopodobne. Urządzenia przenośne tego typu wyposażone są w „płaskie wtyczki” lub wtyczki bez styku ochronnego. Oznaczeniem klasy II jest symbol składający się z małego kwadratu umieszczonego w drugim większym. Mogą to być różne urządzenia ręczne, takie jak elektronarzędzia, sprzęt audiowizualny itp. l Klasa trzecia III: ochrona przeciwporażeniowa zapewniona przez zasilanie urządzeń bardzo niskim napięciem urządzenia, których na-
Przepisy dotyczące projektowania instalacji elektrycznych jasno regulują, jakimi parametrami muszą się charakteryzować urządzenia instalowane w poszczególnych miejscach. Na przykład urządzenia instalowane w łazienkach w strefie II muszą posiadać obudowy o IP minimum 44 oraz II klasę ochronności przed porażeniem. Dzięki znajomości systemu oznaczeń możemy od razu stwierdzić, czy dane urządzenie może pracować w danym miejscu i czy spełnia wymagane parametry. Oczywiście dopuszczalne jest instalowanie urządzeń o parametrach obudowy wyższych od wymaganych, jednak pod żadnym pozorem, nawet tymczasowo, nie powinno się instalować urządzeń o niższej klasie IP niż wymagana. Jarosław Pomirski Rys. Symbole klasy ochronności urządzeń elektrycznych.
3 .
20
16
Z początkiem nowego 2017 roku, tych z Państwa, którzy jeszcze tego nie zrobili, prosimy o odnowienie „Prenumeraty - gwarantowanej dostawy Magazynu Instalatora na 2017 rok”. 5-
N
ISS
d 11
5
6
nakła
833
d 11
150
015
6
01
c 201
rze
kła
na
1),
nr
ma
3 (21
miesię
cznik
inform
acyjno
11. 2015
-techn
iczny
y
czn
hni
tec
nr 11
no-
cyj
rma
ik
(207),
listopa
d 2015
info
czn
się
mie
ISSN
1505
- 8336
Szczegóły na www.instalator.pl w zakładce „Prenumerata”.
w kó
I”: cie „M ie ś
g zan Rin ad ka iki nn ła auli e mie ciep hydr zow a nie Wy sk G odzy ytko za g ad aże ch p c cz ow cja Ko łą y G Przy ójcz ówn tala ie G Zab ne r ins raw G Cen dź w w p G Mie ny G Zmia
G prow d o
G
www.instalator.pl
G Ri
ng „M I”: og płaszc rzewa zyzno nie we lka z za
G Wa
ustaw
dym a G Fo to „antysmog ieniem G Aw woltaika owa” G Po arie wo G Łą wietrze domierz y G Ko czenie rui rury m r in G Po y pr mpa
zy uszc belce zeln iona
Bądź pewien, że co miesiąc listonosz dostarczy „Magazyn Instalatora”! 41
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Gdy zleceniodawca nie płaci...
Windykacja należności Sytuacje, w których klient nie płaci za usługę instalacyjną, należą do spraw codziennych branży. Prawo dopuszcza w tym względzie rozwiązanie sądowe w postępowaniu egzekucyjnym. Co zrobić, kiedy klient nie płaci za wykonanie instalacji? W praktyce windykacyjnej istnieje wiele możliwości dochodzenia zapłaty od klienta. Może warto na wstępie powiedzieć, czym tak w ogóle jest windykacja.
Definicja windykacji Windykacja dosłownie oznacza dochodzenie roszczeń, obronę konieczną, a nawet zemstę. Współcześnie windykacja to dochodzenie własności za pomocą środków określonych w obowiązujących przepisach prawnych. Istnieją dwa podstawowe podziały charakteryzujące czynności windykacyjnej. Pierwszy z nich dzieli się na: l Windykację polubowną polegającą na monitowaniu dłużnika, co ma doprowadzić do spłaty należności. Windykacja sądowa dzieli się na tzw. windykację zdalną (telefoniczną, listową) oraz osobistą (spotkania z dłużnikiem, mediacja pomiędzy dłużnikiem a wierzycielem). l Windykację sądową dotyczącą przypadków, gdzie brak chęci współpracy ze strony dłużnika - sprowadza się ona do uzyskania sądowego wyroku lub nakazu zapłaty, który uzupełniony w klauzulę wykonalności jest podstawą do egzekucji komorniczej. Windykacja sądowa obejmuje uzyskanie przeciwko dłużnikowi tytułu egzekucyjnego (wyroku sądowego, nakazu zapłaty), a następnie opatrzenie go tytułem wykonawczym, tzw. klauzulą wykonalności. l Windykację komorniczną i pokomorniczną, obejmującą pełną obsługę kontaktów z komornikiem (przekazanie egzekucji, nadzór egzekucji, wnioskowanie o egzekucję z konkretnego majątku oraz o licy-
42
tację mienia ruchomego lub nieruchomości, wznowienie egzekucji), a także poszukiwanie w drodze wywiadu gospodarczego ukrytego majątku dłużnika odpowiedniego do zaspokojenia roszczenia. l Windykację karną, obejmującą prowadzenie postępowania karnego przeciwko nieuczciwemu dłużnikowi w przedmiocie kryminalnego uszczuplenia majątku podlegającego egzekucji, powołania na bazie tegoż majątku nowego podmiotu gospodarczego, udaremnienia wyroku sądu lub równie często na wcześniejszym etapie powstawania wierzytelności oszustwa na szkodę wierzyciela. Powyższy podział najczęściej spotykany jest w praktyce kancelarii prawno-detektywistycznych. To do nich w pierwszej kolejności powinni zgłaszać się właściciele firm sprzedających wkłady kominowe czy paleniska kominowe. Większość dużych przedsiębiorstw posiada własne działy zajmujące się odzyskiwaniem należności. Są one często wspomagane lub zastępowane przez szereg wyspecjalizowanych, zewnętrznych firm windykacyjnych.
Przykład praktyczny Ostatnio zwróciła się do mnie osoba z prośbą, abym wykonał dla niej prace instalacyjne. Pracę wykonał mój pracownik. Niestety usługa nie została opłacona! Jak mogę wyegzekwować należność za pracę? Odpowiedź: Podstawową kwestią w tej sprawie będzie umowa zawarta pomiędzy instalatorem a zamawiającym. Jeżeli sporządzona została pomiędzy nimi umowa cywilno-prawna, wówczas ist-
nieje realna szansa na zwrot nakładów poczynionych przez przedsiębiorcę, jak również stosowne wynagrodzenie będące przedmiotem takiej umowy. Jeżeli jednak nie było umowy pomiędzy zamawiającym a wykonawcą, można dochodzić swoich roszczeń w oparciu o zeznania świadków, e-maile bądź sms-y w tej sprawie jednoznacznie wskazujące na dokonanie zamówienia i przyjęcie oferty, jak również pokazujące realne koszty takiej pracy. Kwestia braku umowy nie jest z góry skazana na przegraną przed sądem, jednakże w praktyce należy udowodnić poza wszelką wątpliwość, że tego rodzaju zlecenie zostało złożone przez jedną stronę i zaakceptowane przez drugą. Zgodnie z zapisem kodeksu cywilnego dłużnik powinien wykonać zobowiązanie zgodnie z jego treścią i w sposób odpowiadający jego celowi społeczno-gospodarczemu oraz zasadom współżycia społecznego, a jeżeli istnieją w tym zakresie ustalone zwyczaje - także w sposób odpowiadający tym zwyczajom. Postanowienia umowy zawieranej z konsumentem, nieuzgodnione indywidualnie, nie wiążą go, jeżeli kształtują jego prawa i obowiązki w sposób sprzeczny z dobrymi obyczajami, rażąco naruszając jego interesy (niedozwolone postanowienia umowne). Nie dotyczy to postanowień określających główne świadczenia stron, w tym cenę lub wynagrodzenie, jeżeli zostały sformułowane w sposób jednoznaczny. Jeżeli postanowienie umowy nie wiąże konsumenta, strony są związane umową w pozostałym zakresie. Nieuzgodnione indywidualnie są te postanowienia umowy, na których treść konsument nie miał rzeczywistego wpływu. W szczególności odnosi się to do postanowień umowy przejętych z wzorca umowy zaproponowanego konsumentowi przez kontrahenta. www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Ciężar dowodu, że postanowienie zostało uzgodnione indywidualnie, spoczywa na tym, kto się na to powołuje. Postępowanie o uznanie postanowień wzorca umowy za niedozwolone ma na celu dokonanie abstrakcyjnej, to jest oderwanej od konkretnej umowy i wynikającego z niej rozkładu prawa i obowiązków stron, oceny abuzywnego charakteru postanowień wzorca umownego używanego w obrocie konsumenckim przez przedsiębiorcę. Kontrola abstrakcyjna polega na kontroli wzorca jako takiego, w oderwaniu od konkretnej umowy, której wzorzec dotyczy. W przypadku kontroli abstrakcyjnej ocenie podlega treść danego postanowienia wzorca, a nie sposób jego wykorzystania, wobec powyższego nie stosuje się art. 3852 k.c., ponieważ w przypadku kontroli abstrakcyjnej nie bada się umowy, a jedynie wzorzec. Okoliczności zawarcia umowy, data zawarcia itp. są bezprzedmiotowe.
wytaczania spraw sądowych (za każdą sprawę trzeba zapłacić bez względu na to, czy wierzytelność jest ściągalna). W mojej ocenie należy przede wszystkim zbadać treść umowy pomiędzy instalatorem a klientem. Zapisy umowne mogą w sposób rażący naruszać normy prawne przewidziane przez kodeks cywilny i być niezgodne z zasadami współżycia społecznego. Umowę taką należy zawsze zbadać. Jeżeli będzie istnieć taka konieczność - również przed sądem. Warto na przyszłość powierzyć sporządzenie takowej umowy wyspecjalizowanemu w tych sprawach notariuszowi. Warto również podkreślić, że zgodnie z kodeksem cywilnym strony zawierające umowę mogą ułożyć stosunek prawny według swego uznania, byleby jego treść lub cel nie sprzeciwiały się właściwości (naturze) stosunku, ustawie ani zasadom współżycia społecznego.
Ważna treść umowy
Miękka windykacja jest standardowym procesem windykacyjnym, z tym że windykatorzy są bardziej wyrozumiali i ulegli wobec dłużników. Miękka windykacja to także metoda stosowana przez biura informacji gospodarczej, która rozpoczyna się od wysłania wezwania do zapłaty z ostrzeżeniem o zamiarze przekazania informacji o zobowiązaniu dłużnika do jednego z biur informacji gospodarczej (w Polsce działają obecnie następujące biura: BIG InfoMonitor, Krajowy Rejestr Długów, Biuro Informacji Gospodarczej, Rejestr Dłużników ERIF). Jeśli dłużnik nie spłaci należności, kolejnym krokiem jest wpis
W praktyce w Polsce odzyskiwanie wierzytelności drobnych kończy się na windykacji polubownej, która polega na wysyłaniu do dłużników różnego rodzaju, rozmaicie formułowanych pism, w których nakłania się ich do spłacenia powstałego zadłużenia. Poza pismami wyspecjalizowane firmy korzystają również z call center, którego odpowiednio wyszkoleni pracownicy kontaktują się z dłużnikiem celem nakłonienia go do polubownej spłaty zadłużenia, np. w formie ugody. Takie postępowanie jest tańsze i w pewnej ilości wypadków szybsze od masowego
www.instalator.pl
Windykacja miękka
do rejestru prowadzonego przez biuro informacji gospodarczej. Z miękką windykacją spotykają się najczęściej dłużnicy, których zadłużenie powstało stosunkowo niedawno. Nie ma więc potrzeby wykorzystywania większej presji na dłużniku niż zwykłe upomnienie i prośba o przyspieszenie terminów płatności. W przypadku twardej windykacji windykatorzy stosują ostrzejsze sankcje windykacyjne, jak np. skierowanie sprawy na drogę postępowania sądowego, wpis do rejestru prowadzonego przez biuro informacji gospodarczej, wywiad detektywistyczny i gospodarczy, wizyty windykatorów terenowych.
Windykacja twarda W przypadku twardej windykacji windykatorzy posługują się o wiele bardziej poważnymi sankcjami prawnymi i moralnymi niż w przypadku miękkiej windykacji, np. postępowanie sądowe, egzekucyjne, a nawet karne. Twarda windykacja dotyczy jedynie tzw. dłużników trudnych, którzy od dłuższego czasu opóźniają się z zapłatą. Niektórzy windykatorzy nie podzielają rozdziału na miękką i twardą windykację. Warto wiedzieć, jakie są zatem narzędzia windykacyjne: l wpis do Biur Informacji Gospodarczej, l wywiad gospodarczy, l giełdy wierzytelności.
Prawa firmy windykacyjnej Firma windykacyjna jest podmiotem gospodarczym, takim samym jak każda inna firma. Prowadzi działalność gospodarczą polegającą na windykacji wierzytelności pieniężnych w zależności od umowy z kontrahentem - wierzycielem, na rzecz wierzyciela (na podstawie pełnomocnictwa - art. 95 i n. k.c.) albo we własnym imieniu jako wierzyciel (w związku z zawarciem umowy cesji wierzytelności pomiędzy wierzycielem a firmą windykacyjną - art. 509 i n. k.c.). Podlega wpisowi do rejestru przedsiębiorców. Każda firma musi działać w granicach prawa, ogólnych zasad współżycia społecznego, dobrych obyczajów. Nie może czynić ze swojego prawa użytku, który byłby sprzeczny ze społeczno-gospodarczym przeznaczeniem tego prawa (art. 5 k.c.). Działa-
43
miesięcznik informacyjno-techniczny
jąc na zlecenie wierzyciela, czyli na zasadzie pełnomocnictwa do tego, by wyegzekwować od konsumenta dłużnika należność, firma windykacyjna może: wzywać do zapłaty, negocjować warunki spłaty, zawierać ugody. Pod względem prawnym konsument dłużnik płaci wtedy wierzycielowi, ale niejako za pośrednictwem firmy windykacyjnej. Jeżeli firma windykacyjna zakupiła na zasadzie cesji zobowiązanie konsumenta dłużnika od wierzyciela, staje się niejako właścicielem tej wierzytelności. Ale w tej sytuacji wraz z tą wierzytelnością przechodzą na firmę windykacyjną wszystkie związane z nią prawa (np.: roszczenie o zaległe odsetki albo prawo konsumenta dłużnika do stwierdzenia, że taka wierzytelność już nie istnieje lub jest przedawniona). Zgodnie z prawem wierzyciel ma prawo przekazać dane osobowe konsumenta dłużnika firmie windykacyjnej (wyrok Naczelnego Sądu Administracyjnego z dnia 6 czerwca 2005 r., sygn. akt I OPS 2/2005).
Przekroczenie praw Firma windykacyjna musi działać w zakresie obowiązującego prawa. Nie może więc ani grozić, ani obrażać konsumenta. Bez naszej zgody nie może również wejść do naszego mieszkania ani zajmować jakiegokolwiek mienia. Do domu konsumenta dłużnika może wejść tylko prawnie upoważniony do tego organ - komornik - i tylko na podstawie prawomocnego wyroku sądowego. Bez zgody sądu firma windykacyjna nie może również nachodzić naszych sąsiadów, odwiedzać naszego miejsca pracy oznajmiać, że jesteśmy dłużnikami. W jakikolwiek inny sposób nie może szykanować naszej osoby. Nie może żądać wyjawienia majątku czy ujawnienia numeru rachunku bankowego z naszymi oszczędnościami. Na takie działania również musi być wyrok sądu.
Postępowanie sądowe Sąd wydaje nakaz zapłaty, jeżeli powód dochodzi roszczenia pieniężnego albo świadczenia innych rzeczy zamiennych, a okoliczności uzasadniające dochodzone żądanie są udowodnione dołączonym do pozwu:
44
1 (221), styczeń 2017
1) dokumentem urzędowym; 2) zaakceptowanym przez dłużnika rachunkiem; 3) wezwaniem dłużnika do zapłaty i pisemnym oświadczeniem dłużnika o uznaniu długu; 4) zaakceptowanym przez dłużnika żądaniem zapłaty, zwróconym przez bank i niezapłaconym z powodu braku środków na rachunku bankowym. Sąd wydaje nakaz zapłaty na podstawie dołączonej do pozwu umowy, dowodu spełnienia wzajemnego świadczenia niepieniężnego, dowodu doręczenia dłużnikowi faktury lub rachunku, jeżeli powód dochodzi należności zapłaty świadczenia pieniężnego, odsetek w transakcjach handlowych określonych w ustawie z dnia 8 marca 2013 r. o terminach zapłaty w transakcjach handlowych (Dz. U. poz. 403) oraz na podstawie dokumentów potwierdzających poniesienie kosztów odzyskiwania należności, jeżeli powód dochodzi również zwrotu kosztów. Wydając nakaz zapłaty, sąd orzeka, że pozwany ma w ciągu dwóch tygodni od dnia doręczenia nakazu zaspokoić roszczenie w całości wraz z kosztami albo wnieść w tym terminie zarzuty. Nakaz zapłaty wydany na podstawie weksla, warrantu, rewersu lub czeku może być w formie skróconej umieszczony na ich odpisie. Nakaz zapłaty doręcza się stronom; pozwanemu wraz z pozwem, załącznikami i pouczeniem o treści art. 493 § 1 zdanie trzecie.
Egzekucja długu Podstawą egzekucji jest tytuł wykonawczy, jeżeli ustawa nie stanowi inaczej. Tytułem wykonawczym jest tytuł egzekucyjny zaopatrzony w klauzulę wykonalności. Tytułami egzekucyjnymi są: 1) orzeczenie sądu prawomocne lub podlegające natychmiastowemu wykonaniu, jak również ugoda zawarta przed sądem; 2) orzeczenie referendarza sądowego prawomocne lub podlegające natychmiastowemu wykonaniu; 3) wyrok sądu polubownego lub ugoda zawarta przed takim sądem; 4) ugoda przed mediatorem, 5) inne orzeczenia, ugody i akty, które z mocy ustawy podlegają wykonaniu w drodze egzekucji sądowej;
6) akt notarialny, w którym dłużnik poddał się egzekucji i który obejmuje obowiązek zapłaty sumy pieniężnej lub uiszczenia rzeczy oznaczonych co do gatunku, oznaczonych w akcie ilościowo, albo też obowiązek wydania rzeczy indywidualnie oznaczonej, lokalu, nieruchomości lub statku wpisanego do rejestru, gdy termin zapłaty, uiszczenia lub wydania jest w akcie wskazany; 7) akt notarialny, w którym dłużnik poddał się egzekucji i który obejmuje obowiązek zapłaty sumy pieniężnej do wysokości w akcie wprost określonej albo oznaczonej za pomocą klauzuli waloryzacyjnej, gdy akt określa warunki, które upoważniają wierzyciela do prowadzenia przeciwko dłużnikowi egzekucji na podstawie tego aktu o całość lub część roszczenia, jak również termin, do którego wierzyciel może wystąpić o nadanie temu aktowi klauzuli wykonalności; 8) akt notarialny, w którym właściciel nieruchomości albo wierzyciel wierzytelności obciążonych hipoteką, niebędący dłużnikiem osobistym, poddał się egzekucji z obciążonej nieruchomości albo wierzytelności, w celu zaspokojenia wierzyciela hipotecznego, jeżeli wysokość wierzytelności podlegającej zaspokojeniu jest w akcie określona wprost albo oznaczona za pomocą klauzuli waloryzacyjnej, i gdy akt określa warunki, które upoważniają wierzyciela do prowadzenia egzekucji o część lub całość roszczenia, jak również wskazany jest termin, do którego wierzyciel może wystąpić o nadanie temu aktowi klauzuli wykonalności. Oświadczenie dłużnika może być złożone także w odrębnym akcie notarialnym. Tytułem egzekucyjnym jest również akt notarialny, w którym niebędący dłużnikiem osobistym właściciel ruchomości lub prawa, obciążonych zastawem rejestrowym albo zastawem, poddaje się egzekucji z obciążonych składników w celu zaspokojenia zastawnika. Przemysław Gogojewicz Bibliografia: * Wikipedia * Federacja konsumentów Podstawa prawna: * Kodeks cywilny (Dz. U. z 2014 r. poz. 121 ze zm.). * Kodeks postępowania cywilnego (Dz. U z 2014 r. poz. 101 ze zm.). www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Mocowanie grzejników
Radiator na stojaku Jedną z kluczowych kwestii związanych z grzejnikami jest ich mocowanie. Nigdy nie należy modyfikować mocowań we własnym zakresie. Wszelkie osłabianie konstrukcji poprzez rozcinanie mocowania, zmiany położenia mocowań czy użycie ich w mniejszej ilości, niż przewidział producent, nie powinny mieć miejsca. W zależności od rodzaju i wielkości grzejniki można montować na zawieszeniach ściennych i/lub na stojakach podłogowych.
Mocowanie na stojakach Stojaki znajdują zastosowanie głównie w przypadku grzejników o niewielkiej wysokości i instalowanych w pobliżu okien sięgających do podłogi. W zależności od decyzji inwestora można stosować stojaki do podłogi surowej lub gotowej. Te pierwsze mają większą wysokość tak, aby po położeniu warstwy wykończeniowej podłogi, nadal był zachowany dystans niezbędny dla swobodnej cyrkulacji powietrza. Podczas montażu grzejnika na stojakach ważne jest stosowanie się do zaleceń producenta i wykorzystywanie dołączonych elementów stabilizujących. W żadnym wypadku przyłącze hydrauliczne nie może stanowić zabezpieczenia przed zrzuceniem grzejnika.
Montaż naścienny Drugim sposobem, jednocześnie zdecydowanie popularniejszym, jest montaż naścienny. Zwykle zawieszenia ścienne są dostarczane w komplecie z grzejnikiem, jeśli ich nie ma, bo na przykład występują w różnych wersjach ze względu na przeznaczenie - należy je dobrać zgodnie z wytycznymi producenta.
Śruby, kołki... Bardzo często w zestawie mocowań są obecne także śruby i kołki montażowe. Zwykle są to kołki do ścian betonowych. Jeśli ściana, na której monwww.instalator.pl
towany jest grzejnik, wykonana jest z innego materiału, należy bezwzględnie użyć sytemu mocowań odpowiedniego dla tego rodzaju ściany. Bardzo ważna jest także nośność ściany. Konstrukcje oparte na płycie gipsowo-kartonowej wymagają dodatkowego wzmocnienia. Taka modyfikacja powinna zostać wprowadzona już na etapie konstruowania ściany z uwzględnieniem wielkości oraz punktów mocowania grzejnika.
Potrzebne narzędzia Do montażu grzejników wykorzystywane są ogólnodostępne narzędzia. Niezbędna będzie wiertarka z udarem, młotek, wkrętaki płaskie lub krzyżowe oraz klucze nasadowe, ewentualnie płaskie. Jeśli pojawia się konieczność użycia klucza imbusowego, zwykle jest on dołączany do zestawu mocowań. Właściwy, zgodny ze wskazówkami w instrukcji montaż grzejnika jest bardzo ważny dla bezawaryjnej pracy instalacji centralnego ogrzewania i przede wszystkim kluczowy dla bezpieczeństwa użytkowników. Musimy pamiętać, że grzejniki, w zależności od ich wielkości, mogą ważyć nawet kilkadziesiąt kilogramów, a po napełnieniu czynnikiem grzewczym - kolejne kilka do kilkunastu kilogramów więcej. W przypadku coraz popularniejszych grzejników pionowych jakiekolwiek odstępstwa od instrukcji montażu mogą mieć bardzo poważne i niebezpieczne skutki.
Nie ingeruj w oryginał! Nigdy nie należy modyfikować mocowań we własnym zakresie. Wszelkie
osłabianie konstrukcji poprzez rozcinanie mocowania, zmiany położenia mocowań czy użycie ich w mniejszej ilości, niż przewidział producent, nie powinny mieć miejsca. Od poprawności montażu grzejników zależy zdrowie, a nawet życie domowników. Robert Skomorowski
45
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Jakość transportowanej wody a trwałość instalacji wodociągowych (1)
Agresja w rurociągu W artykułach przedstawię informacje dotyczące jakości wody, istotne z punktu widzenia jej zachowań w czasie transportu i magazynowania, a następnie spróbuję odnieść się do poszczególnych zastosowań. Systemy dystrybucji wody eksploatowane przez przedsiębiorstwa wodociągowe powinny zapewnić utrzymanie odpowiedniej jakości wody od momentu, kiedy opuszcza ona stacje uzdatniania wody, do momentu odbioru jej przez konsumenta. Oznacza to, że jakość wody pozostaje stabilna, a materiały, z jakimi spotyka się w czasie transportu i ewentualnego magazynowania, nie ulegają niekorzystnym zmianom pogarszającym ich trwałość, a także wpływającym niekorzystnie na jakość transportowanej wody. Podobne wymagania stawiają użytkownicy instalacji centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej czy też instalacji wody użytkowanej jako czynnika chłodzącego. We wszystkich przypadkach podstawo-
46
wymi czynnikami decydującymi o spełnieniu tych wymagań są parametry jakościowe wody oraz rodzaj materiału, z jakim pozostaje ona w kontakcie. Spróbujmy więc zrekapitulować podstawowe informacje dotyczące jakości wody, istotne z punktu widzenia jej zachowań w czasie transportu i magazynowania, a następnie odnieść je do poszczególnych zastosowań. Zgodnie z klasyfikacją Chandlera [1, 2] określającą wpływ składu wody na szybkość korozji należy brać pod uwagę następujące parametry: pH, zawartość gazów rozpuszczonych (tlenu i dwutlenku węgla), zawartość soli rozpuszczonych (z podziałem na jony agresywne, jony metali i jony nieagresywne) oraz całkowitą ilość substancji rozpuszczonych.
Parametry l pH - w zakresie 4,5-9,0, a więc war-
tości najczęściej występujące w wodach naturalnych pH, nie wywiera istotnego wpływu na szybkość korozji. l Tlen rozpuszczony jako efektywny depolaryzator katodowy jest czynnikiem przyspieszającym korozję, jego korozyjny charakter rośnie ze wzrostem stężenia. Przy bardzo wysokich stężeniach może mieć miejsce pasywujące działanie tlenu, chociaż jednoczesna obecność jonów agresywnych (np. chlorków) uniemożliwia takie działanie. Z praktycznego punktu widzenia należy więc przyjąć, że wzrost stężenia tlenu rozpuszczonego powoduje wzrost szybkości korozji. Jednocześnie warto przypomnieć, że całkowity brak tlenu rozpuszczonego w wodzie sieci dystrybucyjnej wodociągów może prowadzić do niekorzystnych zmian jakości powodowanych beztlenowymi procesami mikrobiologicznymi pogarszającymi własności organoleptyczne wody. l Dwutlenek węgla może wpływać na szybkość korozji bezpośrednio jako źródło jonów wodorowych, a pośrednio ograniczając tworzenie się na powierzchni rurociągu ochronnej warstwy węglanu wapniowego. Można przyjąć, że w pH > 4,0 dwutlenek węgla nie występuje w postaci gazowej, lecz głównie w postaci wodorowęglanów lub węglanów. Ta jego część, która jest niezbędna dla utrzymania w roztworze wodnym rozpuszczonego wodorowęglanu wapnia, zgodnie z równaniem: Ca(HCO3)2 ↔ CaCO3 + H2O + CO2 nazywana jest dwutlenkiem węgla równowagi, natomiast jego nadmiar w stosunku do dwutlenku węgla równowagi określany jest mianem agresywnego dwutlenku węgla, który wykazuje agresywne działanie w stosunku do stali lub betonu. www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny l
1 (221), styczeń 2017
Mianem jonów agresywnych określane są jony chlorkowe i siarczanowe, utrudniają bowiem tworzenie warstewek ochronnych na powierzchni rurociągów, a nawet mogą niszczyć stan pasywny (jony chlorkowe). Według PN [3] korozja sieci wzmaga się, jeśli stężenie chlorków przekracza 150 mg/l, a siarczanów 250 mg/l. l Jako jony nieagresywne wymienia się jony wapnia, magnezu i wodorowęglany - inhibitują korozję. Według PN [3] inhibitujące działanie tych jonów zależy od prędkości przepływu wody: przy prędkości przepływu poniżej 0,5 m/s twardość wapniowa i zasadowość ogólna nie powinny być niższe niż 2,14 mval/l, przy prędkościach wyższych wartość tych parametrów powinna wynosić co najmniej 0,71 mval/l. Wzrost zasadowości wody może zrekompensować niekorzystne korozyjne działanie jonów chlorkowych i siarczanowych [2]. l Ogólna mineralizacja wody rozumiana jest jako ilość rozpuszczonych soli - w oparciu o to kryterium rozróżnia się wody słodkie o mineralizacji do 1000 mg/l i wody mineralne - mineralizacja > 1000 mg/l. Wielkość zasolenia ma wpływ głównie na szybkość korozji układów bimetalicznych. Przyjmuje się, że przewodnictwo właściwe < 1000 µS/cm oznacza słabsze własności korozyjne [2]. Na koniec warto zwrócić uwagę na wpływ temperatury wody na intensywność korozji, co ma szczególne znaczenie dla wodociągów ujmujących wody powierzchniowe. W wyższych temperaturach zmniejsza się wprawdzie rozpuszczalność tlenu, ale jednocześnie zwiększa się szybkość dyfuzji tlenu do powierzchni metalu, co ma istotny wpływ na szybkość korozji [2]. Oznacza to, że szybkość korozji zależna jest od sezonowych zmian temperatury i pociąga za sobą konieczność zwiększania dawek inhibitorów korozji w miesiącach letnich.
temperatury czy zawartości tlenu rozpuszczonego dają szybką i jednoznaczną informację, natomiast zawartość jonów agresywnych (chlorków i siarczanów) i nieagresywnych (wapnia i magnezu) oraz ich wzajemne relacje mające wpływ na ocenę agresywności i/lub korozyjności wody wymagają szerszego omówienia. Twardość ogólną wody tworzy suma zawartości jonów wapnia i magnezu występujących w połączeniu z jonami wodorowęglanowymi (twardość węglanowa) oraz w połączeniu z jonami chlorkowymi i siarczanowymi (twardość niewęglanowa). Dla uproszczenia pomijamy w tym omówieniu rzadziej występujące przypadki obecności innych jonów tworzących część twardości węglanowej lub niewęglanowej. Twardość wyrażano do niedawna w stopniach niemieckich (°n), a obecnie najczęściej w miligramorównoważnikach/l (mval/l), lub w mg CaCO3/l, przy czym 1 mval/l odpowiada 50 mg CaCO3/l, lub 2,8 °n. Twardość węglanowa określana jest niekiedy jako twardość przemijająca, usuwana w wyniku przegotowania wody zgodnie z równaniami reakcji: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + H2O + CO2 Mg(HCO3)2 → MgCO3 + H2O + CO2 MgCO3 + H2O → Mg(OH)2↓ + CO2 Pozostająca po przegotowaniu część twardości ogólnej określana jest jako twardość stała.
Ważne są pomiary
Stabilność wody
W praktyce ocenę zagrożeń wynikających z kontaktu transportowanej wody z powierzchnią rurociągów opiera się na wynikach oznaczeń wykonywanych w laboratoriach zakładów wodociągowych, stacjach sanitarno-epidemiologicznych i innych wyspecjalizowanych laboratoriach. Pomiary pH,
Stabilność chemiczna wody oceniana jest w oparciu o stan równowagi węglanowo-wapniowej. Woda stabilna nie powoduje wytrącania się osadu węglanu wapnia, ani takiego osadu nie rozpuszcza. Naruszenie tej równowagi może prowadzić albo do wytrącania się węglanu wapnia (CaCO3)
www.instalator.pl
Kwasowość i zasadowość W tym kontekście warto przypomnieć jeszcze takie własności wody jak jej zasadowość i kwasowość. Jako zasadowość wody określa się jej zdolność do zobojętniania kwasów mineralnych. W wodach o pH < 8,3 zasadowość wody praktycznie równa jest jej twardości węglanowej. Z kolei zdolność do zobojętniania silnej zasady określana jest jako kwasowość wody, odpowiadająca w przybliżeniu zawartości wolnego dwutlenku węgla.
i tworzenia warstw ochronnych świadczącego o braku własności agresywnych, albo do zapobiegania ich wytrącaniu lub rozpuszczaniu już utworzonych świadczącym o własnościach agresywnych badanej wody. Do oceny stanu równowagi węglanowo-wapniowej badanej wody i jej własności agresywnych wykorzystuje się tzw. indeks nasycenia i obliczane na jego podstawie indeksy Langeliera i Ryznera. Indeks nasycenia pHs można wyliczyć w oparciu o uproszczony wzór: pHs = (9,3 +A + B) - (C + D), w którym poszczególne współczynniki są funkcjami całkowitej zawartości soli rozpuszczonych w wodzie (A), temperatury wody (B), twardości wapniowej wody (C) i zasadowości ogólnej wody (D). Wartości tych współczynników wyznacza się z tabeli [1, 2]. W oparciu o wartość indeksu nasycenia pHs i wartość pH badanej wody można ocenić jej stabilność w oparciu o indeks Langeliera JL: JL = pH - pHs, przy czym jeśli: JL < 0, woda zawiera agresywny dwutlenek węgla i ma własności agresywne, JL = 0, woda jest stabilna, tj. nie jest agresywna, ale też nie ma tendencji do wytrącania CaCO3, JL > 0, woda ma tendencję do wytrącania CaCO3, jest nieagresywna. Charakterystyka wody w oparciu o indeks Ryznera wyliczany wzorem: JR = 2 pHs - pH pozwala uznać za w pełni stabilne wody o JR mieszczącym się w przedziale 6,25-6,75. Przy JR poniżej 6 woda ma tendencję do wytrącania CaCO3, natomiast przy JR > 7 jest wyraźnie agresywna [1, 2]. Relacje pomiędzy agresywnością a korozyjnością wody są następujące: wody agresywne są zawsze korozyjne, ale wody nieagresywne wykazujące tendencję do wytrącania CaCO3 mogą być korozyjne z powodu obecności czynników zapobiegających tworzeniu się warstw ochronnych CaCO3. Tymi czynnikami są wymienione na wstępnie agresywne jony chlorkowe i siarczanowe. W kolejnym artykule przyjrzymy się wodzie w wodociągowych sieciach dystrybucyjnych, w systemach chłodniczych, grzewczych... dr Sławomir Biłozor
47
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
W sieci bez błędów (14)
Studnia w gruncie Studnie kanalizacyjne są najważniejszym elementem składowym systemu kanalizacji. Zapewniają szybki i łatwy dostęp do kanalizacji, umożliwiają dokonywania rewizji, przepłukiwania sieci, pozwalają prowadzić kontrolę szczelności oraz blokad urządzeń odcinających. Studnie kanalizacyjne przeznaczone są do stosowania w zewnętrznych systemach kanalizacji grawitacyjnej: sanitarnej, deszczowej, ogólnospławnej, w systemach drenarskich oraz systemach kanalizacji ścieków przemysłowych. Studzienki kanalizacyjne dzielimy na włazowe i niewłazowe; wykonywane są z betonu, z tworzyw sztucznych, takich jak PVC, PP, PEHD, oraz z żywicy poliestrowej i kamionki.
Kiedy stosujemy studnie? Studnie należy stosować w przypadku: zmiany średnicy kanału, zmiany kierunku przepływu ścieków, zmiany spadku kanału, połączenia lub rozgałęzienia kanałów. Klasycznym rozwiązaniem jest stosowanie studzienek włazowych o średnicy powyżej DN 1000 mm i większych stanowiących główne punkty węzłowe projektowanej, a później wykonywanej sieci kanalizacyjnej. Dzięki bezpośredniemu dostępowi do wnętrza studni za pomocą stopni włazowych możliwe jest prowadzenie prac eksploatacyjnych, kontrolnych i doświadczalnych bezpośrednio z poziomu dna studni na przewodach kanalizacyjnych. Natomiast na przyłączach i sięgaczach stosuje się najczęściej studnie niewłazowe w średnicach od DN 315, 400, 425, 630 i 800 mm, przeznaczone do przeprowadzenia prac konserwacyjnych z poziomu terenu za pomocą dostosowanych do tego celu maszyn i urządzeń. Stosowanie odpowiednich średnic studni wynika z obowiązujących norm dotyczących ich wymiarowania, a także przyjętej przez zarządców sieci własnej praktyki czyszczenia i konserwacji systemów kanalizacji sani-
48
tarnej i deszczowej, posiadanego sprzętu do przepłukiwania sieci typu (WUKO), jak również głębokości posadowienia studni, warunków gruntowo-wodnych oraz rodzaju obciążenia.
Rodzaje W zależności od zastosowania możemy wyróżnić następujące rodzaje studzienek: l przelotowe, l zbiorcze, l z dolotem lewym lub prawym, l osadnikowe, l kaskadowe, l czyszczące (mające zastosowanie w systemach zagospodarowania wód opadowych), l rozprężne, l energochłonne, l wodomierzowe, l zbiorniki w przepompowniach ścieków.
Cechy Na specjalne wymagania płynące z biur projektowych istnieje możliwość wykonania studzienki o nietypowym zakresie kątów dopływu, jak również zastosowanie różnych średnic dolotów i w różnej klasie sztywności. Dostępne systemy studzienek różnych producentów możemy stosować na obszarze całego kraju, w terenach zielonych, ale także przy obciążeniu ruchem kołowym ciężkim spełniających wymagania np. SLW 60 (zastosowanie w budownictwie drogowym). Studzienki z PVC, PP, PEHD, żywicy poliestrowej, betonu, żelbetu lub kamionki powinny posiadać systemowe przejścia studzienne pod konkretny typ materiału, z którego wykonana jest rura. Studnie powinny również posiadać uszczelki zintegrowane z kielichem, zapobiegające podwijaniu się podczas montażu, a także zwiększające szczelność z bardzo dobrą odpornością na infiltrację w terenach z wysokim zwierciadłem wody gruntowej. Powinny być wyposażone w dodatkowe przeguby kulowe umożliwiające swobodny ruch rurociągu względem stud-
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
ni szczególnie na terenach objętych szkodami górniczymi. Rozwiązania takie powinny posiadać Opinię Techniczną wydaną przez Główny Instytut Górnictwa (GIG) w Katowicach.
Uszkodzenia a czyszczenie Kolejnym aspektem dotyczącym studzienek kanalizacyjnych jest badanie uszkodzeń powstałych podczas czyszczenia wysokociśnieniowego. Obowiązujące w poszczególnych krajach Unii Europejskiej normy dotyczące czyszczenia studni i przewodów kanalizacyjnych określają wytyczne do przeprowadzania takich badań wytrzymałościowych całych systemów kanalizacyjnych, potwierdzających ich jakość i wytrzymałość. Rury i studnie nowe, wykonane z tworzyw sztucznych PVC, PP, PEHD o ściankach litych i strukturalnych, żywicy poliestrowej, betonu, żelbetu lub kamionki, jak również te, które były eksploatowane przez kilka lat, zostały i są objęte rozległym programem badań laboratoryjnych, a także poddawane są badaniu oddziaływania wody o ciśnieniu min. 120 barów przez ponad 50 cykli (test dyszy ruchomej). Wyniki są bardzo zadowalające dla większości systemów, bez uszkodzeń dla studni i rur. Natomiast prace badawcze oraz ogólna praktyka inżynierska w całej Europie pokazały, że ciśnienie 120 barów nie jest wystarczające dla badanych systemów kanalizacyjnych. Usuwanie ewentualnych niedrożności mogących pojawić się w trakcie eksploatacji, zanieczyszczeń blo-
1 (221), styczeń 2017
kujących przepływ oraz niedostateczne odprowadzanie ścieków do studzienek wymogły na producentach przeprowadzanie dodatkowych badań potwierdzających większą żywotność i odporność eksploatacyjną badanych systemów. Dlatego też przeprowadzono badania w przypadku zablokowania dyszy czyszczącej i działającego zwiększonego strumienia wody, uderzającego w jedynym miejscu przez określony czas. Możliwość czyszczenia pod wysokim ciśnieniem studni i rur pozwoliło ustalić, który z produkowanych i stosowanych systemów studni i rur kanalizacyjnych jest najbardziej odporny na niekorzystne działanie strumienia wody oddziaływującego na materiał, mogące wystąpić jako uszkodzenia podczas eksploatacji. W Niemczech i Wielkiej Brytanii opublikowano normę DIN V 19517 oraz WIS 4-35-01, dotyczącą metodyki badań kontrolnych, mających na celu określenie odporności na czyszczenie wysokociśnieniowe systemów kanalizacyjnych. Normy te określają metodykę badań wykorzystujących dyszę w teście stacjonarnym. Są również wykorzystywane przez niektórych producentów do badań potwierdzających wytrzymałość danego rozwiązania, przy ciśnieniu od 120 barów (przepływ od 3,65 do 4,85 l/min) do 340 barów (przepływ od 6,15 do 8,25 l/min). Podczas gdy wszystkie znormalizowane systemy kanalizacyjne w przypadku testu „Cleaning“ (ruchoma dysza) przetrwały 50 cykli czyszczenia (100 przejść dyszy) przewidzianych w ramach zwykłego okresu użytkowania bez większych
uszkodzeń, tj. bez straty funkcjonalności, stabilności i szczelności, test „Deblocking“ (dysza stacjonarna) okazał się prawdziwym wyzwaniem technicznym, któremu sprostały wyłącznie systemy o zwiększonej sztywności obwodowej z PVC SN 12 , PP SN 10, a także systemy betonowe i kamionkowe.
Podsumowanie Podsumowując, studzienki oraz systemy kanalizacyjne powinny być wbudowywane zgodnie z ustaleniami podanymi w projekcie technicznym. Przestrzeń wokół studzienki (0,5 m od podstawy i rury trzonowej) powinna być wykonana z gruntu dopuszczonego do stosowania w budownictwie drogowym, podanego w normie dotyczącej prac ziemnych. Kanalizacja powinna być wykonywana zgodnie z zasadami zawartymi w normie PN-EN 1610. Zagęszczenie gruntu należy prowadzić warstwami podanymi w normie w taki sposób, ażeby nie dopuścić do nadmiernej owalizacji trzonu studzienki. Studzienki usytuowane w jezdniach dróg lub innych miejscach narażonych na obciążenia dynamiczne (grupa 3 i 4 wg PN-EN 124) powinny posiadać zwieńczenie żeliwne klasy C250 i D400 wg PN-EN 124. Natomiast na terenach wyłączonych z ruchu kołowego grupa 1 i 2 powinny mieć zwieńczenia klasy A15 i B125 wg PN-EN 124. Studzienki kanalizacyjne wykonane z tworzywa sztucznego powinny spełniać wysokie wymogi wytrzymałościowe i użytkowe, posiadające systemowe przejścia szczelne dopasowane do stosowanego systemu rur, jak również przebadane pod względem zastosowanie w różnorodnych warunkach gruntowo-wodnych. Studzienki powinny być odporne na czyszczenie wysokociśnieniowe, potwierdzające ich trwałość wykonania, jak i zwiększenie żywotności (minimum 50 lat eksploatacji). Studzienki powinny być odporne na przepływające ścieki o pH 2-12 oraz na niską i wysoką temperaturę medium, co dodatkowo zwiększa ich żywotność. Wysoka wytrzymałość i udarność studzienek umożliwia ich układanie w warunkach zimowych, takie studnie powinny być oznaczone kryształkiem lodu. Studzienki spełniające ww. kryteria oraz posiadające badania potwierdzające rygorystyczne warunki pracy powinny zachować wytrzymałość na min. 100 lat. Grzegorz Pliniewicz
www.instalator.pl
49
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Kontrola i konserwacja systemów wykorzystania wody deszczowej
Wytyczne do odzysku Ze względu na brak odpowiednich przepisów i wytycznych dotyczących wykorzystania wody deszczowej, a także systemów stosowanych w tym celu, musimy szukać sprawdzonych rozwiązań poza granicami naszego państwa. W mojej opinii w kwestiach związanych z prawidłową eksploatacją dobrym wzorcem do naśladowania są nasi zachodni sąsiedzi - Niemcy. Od ponad ćwierćwiecza konsekwentnie wprowadzają rozwiązania z zakresu wykorzystywania deszczówki i to na ich doświadczeniach bazuje mój wywód. Artykuł przedstawia wskazówki dotyczące eksploatacji i konserwacji urządzeń wchodzących w skład systemów wykorzystania wody deszczowej przedstawione w normie DIN 1989-1:2001-10 z moim komentarzem.
Pierwsze uruchomienie Poprawne uruchomienie systemu, obok poprawnego montażu wszystkich podzespołów, stanowi podstawę jego właściwego funkcjonowania. Stanowi ono ważny element, który bardzo często zostaje pominięty.
50
Uruchomienie powinno nastąpić przy udziale specjalisty. Należy wykonać próbne uruchomienie poszczególnych urządzeń (np. pompy ciśnieniowej lub zasilania wodą wodociągową). Poniżej przedstawiono listę rzeczy, które należy sprawdzić podczas uruchomienia próbnego: l kondycja systemu filtracji; l szczelność wszystkich połączeń, rur zasilających i odprowadzających nadmiar; l sprawność urządzeń przeciw zwrotnych, jeżeli są zamontowane; l szczelność zbiornika i połączeń dopływów i odpływów; l szczelność przewodów wody deszczowej; l sprawność pompy ciśnieniowej wody deszczowej; l ustawienie odpowiedniego poziomu wody w zbiorniku powodującego przełączenie między wodą deszczową i wodą wodociągową;
l poziom hałasu wywoływanego pracą
pompy i przepływem wody; zasilanie wodą wodociągową (czy spełnione są warunki normy PN-EN 1717 dotyczące swobodnej przerwy powietrznej); l wskaźnik poziomu wody deszczowej; l wodomierze; l bezpieczniki i wyłączniki różnicowoprądowe; l odpowiednie oznaczenie przewodów i przyborów. Zaleca się sporządzenie protokołu z pierwszego uruchomienia systemu i przygotowanie ewentualnych uwag i wskazówek, które zostaną przekazane użytkownikowi systemu. l
Wskazówki dotyczące obsługi Instrukcja obsługi powinna zawierać uwagi dla użytkownika systemu: l Jeżeli jakość wody w odbiornikach ulegnie pogorszeniu, pojawi się nieprzyjemny zapach, kolor lub zawiesina, należy dokonać inspekcji systemu, a jeżeli to konieczne - wezwać serwisanta. l Należy uniknąć przenikania cząstek gruntu i wody powierzchniowej poprzez otwory rewizyjne i wloty do zbiornika na deszczówkę. l Poziom wypełnienia zbiornika na deszczówkę powinien być regularnie sprawdzany. l Nie wolno stosować żadnych dodatków chemicznych podczas użytkowania i czyszczenia systemu wykorzystania wody deszczowej. l Bezpośrednie połączenia pomiędzy przewodami wody deszczowej i wodociągowej są niedozwolone. l Przewody prowadzące wodę deszczową i odbiorniki niezabezpieczone przed przemarzaniem muszą być odłączane i opróżniane w odpowiednim czasie przed wystąpieniem ujemnych temperatur (patrz: fot.). l Należy unikać dodatkowych obciążeń statycznych na przewodach www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
dopływowych, przelewowych, opróżniających i zasilających odbiorniki (np. zawieszania na nich różnych przedmiotów). l Należy zapewnić swobodny dostęp do wszystkich elementów sterujących systemem i innych elementów podlegających regularnej kontroli i konserwacji. l Straty wody można wykryć poprzez regularne odczyty wartości na wodomierzach zainstalowanych na dopływie wody wodociągowej oraz na rurociągu tłocznym wody deszczowej. W ten sposób można również określić, jaka rzeczywista ilość wody deszczowej jest wykorzystywana. l Zaleca się regularne prowadzenie ewidencji miesięcznego zużycia wody wodociągowej oraz wody deszczowej, dla lepszej kontroli funkcjonowania systemu.
Kontrola i konserwacja Żywotność i niezawodność systemu może zostać zwiększona dzięki regularnej kontroli i konserwacji. Prowadzona z odpowiednią częstotliwością www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
inspekcja pozwoli także uniknąć kosztownych awarii i uszkodzeń. Systemy wykorzystania wody deszczowej powinny być okresowo sprawdzane przez użytkownika lub serwis. Szczególną uwagę należy zwrócić na wodomierze, urządzenia sterujące pompami, kontrolujące i obrazujące poziom napełnienia zbiornika, a także głośność pracy pomp oraz - o ile to możliwe - szczelność wszystkich połączeń hydraulicznych. Inspekcja i prace konserwacyjne systemu wykorzystania wody deszczowej powinny być wykonywane przez użytkownika lub serwis w interwałach czasowych przedstawionych w tabeli. Przeglądy i konserwacja powinny obejmować części przedstawione w tabeli. Odstępy czasowe, w jakich należy wykonywać poszczególne czynności, mogą być różne w zależności od specyfiki systemu. Należy brać pod uwagę wytyczne producenta zawarte w instrukcjach obsługi. Inspekcje mogą być wykonywane przez użytkownika, jednak wszelkie prace konserwacyjne i naprawcze
powinien wykonywać wykwalifikowany serwis.
Podsumowanie Przestrzeganie przedstawionych powyżej wskazówek i zastosowanie się do wytycznych dotyczących monitorowania i konserwacji urządzeń wchodzących w skład systemów wykorzystywania wody deszczowej pozwala na zwiększenie ich niezawodności, wydłużenie okresu życia podzespołów i całego systemu, a także przyczynia się do redukcji kosztów związanych z naprawą wszelkich usterek wynikających z długotrwałego użytkowania uszkodzonych elementów. Wszystkie urządzenia mechaniczne mają tę nieprzyjemną właściwość, że niestety ulegają awariom. Dzięki bieżącej kontroli stanu podzespołów systemu można z wyprzedzeniem wykryć lub przewidzieć czające się usterki. Tomasz Makowski Fot. Odłączenie pompy od instalacji nawadniającej na zimę.
51
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Spłukiwanie higieniczne instalacji wodociągowej
Stagnacja w rurociągu Problem wtórnego zanieczyszczenia wody w instalacjach wewnętrznych pojawia się w miejscach stagnacji wody. Jak sobie z tym zagrożeniem poradzić? Wszystkie zaprojektowane rury i złącza instalacji wody pitnej powinny być przeznaczone do 50-letniej eksploatacji, biorąc pod uwagę odpowiedni nadzór oraz indywidualne warunki pracy. Głównym zadaniem projektanta jest: l uniknięcie pogorszenia jakości wody w instalacji, l spełnienie wymagania dotyczącego fizyko-chemicznej i bakteriologicznej jakości wody pitnej w punktach jej poboru. W Unii Europejskiej obowiązuje, powstała na podstawie dyrektywy Rady 98/83/WE z 3 listopada 1998 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, norma EN 806-4:2010 „Wymagania dotyczące wewnętrznych instalacji wodociągowych do przesyłu wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Część 4. Instalacje”. Norma ta od września 2010 r. miała za zadanie w każdym państwie Unii otrzymać status normy krajowej. Ujednolica ona wymagania na temat działań związanych z uruchomieniem instalacji wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. W naszym kraju należy stosować następujące wymagania odnośnie do wody pitnej: l rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (wdraża ona postanowienia dyrektywy 98/83/EC z 3 listopada 1998 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi); l rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie; l norma PN-EN 12502 Ochrona materiałów metalowych przed korozją. Wytyczne do oceny ryzyka wystąpienia
52
ryzyka korozji w systemach rozprowadzania i magazynowania wody. Ponadto bardzo ważne są wytyczne branżowe, jak również te podawane przez producentów. Są to m.in.: l wymagania techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt 3. Warunki Techniczne wykonania i odbioru sieci wodociągowych, 2001 r. l Wymagania techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt 7. Warunki Techniczne wykonania i odbioru instalacji wodociągowych, 2003 r. l Wymagania techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt 1. Komentarz do normy PN 92/B01706/Az1:1999 r. Zabezpieczenie wody przed wtórnym zanieczyszczeniem, 2001 r. l Wymagania techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt 11. Zalecenia do projektowania instalacji ciepłej wody, wentylacji i klimatyzacji minimalizujące namnażanie się bakterii legionella. Przestrzeganie wyżej wymienionych norm, rozporządzeń i wytycznych należy do obowiązków instalatora. W przypadku awarii i powstania skażenia w instalacji instalator, który wykonał instalację, powinien przedstawić biegłemu rzeczoznawcy opinię, w której wykaże, że instalacja została wykonana zgodnie ze sztuką i w oparciu o obowiązujące przepisy. Jeśli biegły rzeczoznawca uzna argumenty instalatora za niewystarczające i uzna winę wykonawcy, to jest on narażony na proces cywilny i roszczenia odszkodowawcze.
Choroba legionistów Bakterie z rodzaju legionella poznano dopiero w 1976 r. w wyniku poszukiwań przyczyny epidemii ciężkiego zapalenia płuc. Epidemia ta wybuchła wśród personelu i gości jedne-
go z luksusowych hoteli w Filadelfii podczas zjazdu weteranów Legionu Amerykańskiego. Spośród 221 osób chorych 34 osoby zmarły. Bakteria ta żyje w zimnej i ciepłej wodzie. Rozmnaża się w temperaturze 25-45°C, optymalnie ok. 37°C w amebach. Dopuszczalna liczba bakterii legionella w 100 ml wody 100. Zainfekowanie najczęściej występuje drogą kropelkową przez wdychanie wilgotnego powietrza do płuc (natryski, para wodna nad taflą wody w basenie, perlatory). Bakterie legionella żyją naturalnie w wodzie, w rzekach i jeziorach. W naturalnym środowisku nie stanowią zagrożenia dla ludzi. Stają się zagrożeniem, kiedy dostają możliwość rozmnażania się w systemie dostarczania wody. Podczas stagnacji wody zwiększa się liczba bakterii w biofilmie. Według szacunków światowej Organizacji Zdrowia (WHO) na całym świecie rocznie na legionellozę choruje od 20 do 100 tysięcy osób, a około 5% do 20% umiera. Czynnikami wpływającymi na wzrost bakterii legionella są: l materiały instalacyjne (rury metalowe i z tworzyw sztucznych, zbiorniki, armatura), mogące stanowić pożywkę, l prędkość przepływu, l temperatura wody, l chropowatość powierzchni, l środki dezynfekcyjne. W wodzie wodociągowej, oprócz mikroorganizmów, wirusów i bakterii, pojawiają się również zanieczyszczenia chemiczne (migracja metali ciężkich i substancji organicznych) oraz zanieczyszczenia fizyczne (kolor, mętność, zapach, smak). Z przeprowadzonych badań naukowych wynika, że nawet teoretycznie najlepsza i najczęściej polecana metoda eliminacji pałeczek legionelli z instalacji wody ciepłej nie jest skuteczna, jeżeli nie jest przestrzegany reżim temperaturowy (temp. wody ciepłej w punkcie poboru powinna być równa lub większa od 55°C). Utrzymywanie tempewww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
ratury wody ciepłej na wymaganym poziomie wynika z konieczności obniżenia ryzyka namnażania się bakterii legionella. Skorodowane wewnętrzne powierzchnie rur metalowych to miejsca, na których bakterie te namnażają się najbardziej i najszybciej.
Biofilm Biofilm jest błoną biologiczną powstającą na wszystkich powierzchniach stykających się z wodą. Obserwujemy go na wewnętrznej powierzchni tradycyjnych rur stalowych i żeliwnych, w przewodach z tworzyw sztucznych, a nawet w instalacjach wykonanych z miedzi. Składa się głównie z organizmów żywych oraz wytwarzanych przez nie substancji organicznych i substancji nieorganicznych pochodzących z wody i bezpośrednio z materiałów kontaktujących się z wodą. Czas rozwoju błony biologicznej od powstania pierwszych form adhezyjnych do osiągnięcia jej funkcjonalnej równowagi jest różny i wynosi od kilku godzin do kilku tygodni, a nawet miesięcy, zależnie od rodzaju materiału stykającego się z wodą oraz zawartości substancji odżywczych w wodzie, szczególnie organicznych związków węglowych. Największy udział w utworzonym biofilmie mają bakterie Gram-ujemne, spośród których najczęściej izolowano bakterie z rodzaju pseudomonas, flavobacterium i acinetobacter. Instalacje i zbiorniki wody ciepłej bardzo często są też zasiedlane przez bakterie z rodzaju legionella, które mogą stanowić nawet do 35% wszystkich innych gatunków bakterii wchodzących w skład biofilmu. Bardzo istotnym elementem - wpływającym na jakość wody w systemach jej dystrybucji - jest podatność materiałów, z jakich wykonane są instalacje, na obrost mikrobiologiczny (biofilm). W wymaganiach technicznych COBRTI INSTAL zeszyt 7 „Warunki techniczne wykonania i odbioru instalacji wodociągowych” autorstwa mgra inż. Marka Płóciennika (Warszawa, lipiec 2003 r., dokumentacja technicznowykonawcza) określono zakres i zawartość dokumentacji techniczno- wykonawczej, która w szczególności powinna zawierać (…) p. 11: rozwiązanie zabezpieczenia przed namnażaniem się mikroorganizmów (np. bakterii legionella) w przewodach instalacji wodociągowej, szczególnie wody ciepłej. www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
Woda do spożycia Wymagania dotyczące jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi reguluje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi: „Woda jest bezpieczna dla zdrowia ludzkiego, jeżeli jest wolna od mikroorganizmów chorobotwórczych i pasożytów w liczbie stanowiącej potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, substancji chemicznych w ilościach zagrażających zdrowiu oraz nie ma agresywnych właściwości korozyjnych, i spełnia: l podstawowe wymagania mikrobiologiczne określone w załączniku nr 1 do rozporządzenia, l podstawowe wymagania chemiczne określone w załączniku nr 2 do rozporządzenia, l dodatkowe wymagania mikrobiologiczne, organoleptyczne, fizykochemiczne oraz radiologiczne, jakim powinna odpowiadać woda, określa załącznik nr 3 do rozporządzenia”. Problem wtórnego zanieczyszczenia wody w instalacjach wewnętrznych pojawia się w miejscach stagnacji wody. Jakość wody dostarczanej przez przedsiębiorstwa wodociągowo-kanalizacyjne odbiorcom usług wodociągowych może w niekorzystnych warunkach eksploatacji i utrzymania instalacji wodociągowej w budynkach ulec pogorszeniu. Okolicznościami sprzyjającymi zanieczyszczeniu wody w instalacjach wodociągowych budynków są możliwości wystąpienia przepływu zwrotnego wody zużytej, połączenia z obcą instalacją, wpływy czynników zewnętrznych, materiały i wyroby stosowane w instalacjach, stagnacja wody, nieodpowiednia lub niewłaściwa konserwacja instalacji wodociągowej. Stagnacja wody w instalacjach budynków może spowodować obniżenie jakości wody w wyniku znaczącego stężenia substancji rozpuszczonych lub substancji w zawiesinie oraz rozwoju bakterii. Stopień pogorszenia jakości wody zależy od zastosowanych materiałów, jakości wody, jej temperatury i czasu trwania wody w bezruchu. Ze względów higienicznych konieczne jest płukanie instalacji wodociągowych po okresach bezruchu wody w instalacji. Fragmenty instalacji, z których korzysta się rzadko lub przez krótki okres czasu, powinny być po wykorzystaniu odizolowane oraz przepłu-
kane przed ponownym wprowadzeniem ich do eksploatacji. Przewody niewykorzystywane należy odłączyć od instalacji wodociągowej. Ponadto każda niedostateczna lub niewłaściwa konserwacja instalacji wodociągowej może spowodować obniżenie jakości wody. Należy też podkreślić, że odpowiedzialnym za zapewnienie bezpiecznego użytkowania i eksploatacji instalacji wodociągowej jest właściciel lub zarządca budynku.
Stagnacja wody Miejscem, w którym najczęściej dochodzi do stagnacji wody, są instalacje w hotelach, stadionach, muzeach, szpitalach, sanatoriach i obiektach, w których rozbiór wody uzależniony jest od częstotliwości przebywania użytkowników w obiekcie. Na rynku są urządzenia wspomagające proces oczyszczania i zabezpieczenia przed kontaminacją wewnętrznych instalacji sanitarnych z gromadzących się zanieczyszczeń na wewnętrznej powierzchni rur i armatury. Jednym z problemów pojawiających się w instalacjach jest przekroczenie zawartości metali w wodzie, takich jak: nikiel, ołów czy kadm. Może pochodzić on ze stopów armatury wodociągowej (w szczególności tej importowanej z Chin) oraz z mosiężnych złączek stosowanych w instalacjach z rur wielowarstwowych. Zawory i wodomierze wykonane ze stopów miedzi mogą również prowadzić do zwiększenia poziomu ołowiu w wodzie. Ołów zawarty w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi charakteryzuje się wysoką przyswajalnością, czego efektem jest wykazana w wielu badaniach współzależność między stężeniem tego pierwiastka w wodzie a jego poziomami w surowicy krwi. Część odbiorców wody jest uczulona na nikiel znajdujący się na powierzchniach armatury. Przekroczenie wartości parametrycznej dla niklu jest bardzo prawdopodobne tam, gdzie zainstalowane są elementy niklowane lub armatura chromowana posiadająca powierzchnie, które bezpośrednio kontaktują się z wodą, gdzie warstwa niklu nie jest pokryta warstwą chromu. Bolesław Bąk Cytowana literatura została zamieszczona w internetowym wydaniu artykułu na www.instalator.pl
53
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Tworzywa sztuczne w instalacjach
Znakomity PEX Rury PEX odznaczają się znakomitymi parametrami fizycznymi, chemicznymi i mechanicznymi. Z tego względu rury te znalazły szerokie zastosowanie w budownictwie. Tak jak zapowiedziałem w poprzednim artykule („Złączka jak obrączka”, „Magazyn Instalatora” 12/2016 przyp. red.), dziś przedstawię Państwu materiał, który ma wielu zwolenników i jest bardzo popularny w branży instalacyjnej - polietylen sieciowy PEX. Rury PEX dzięki swojej strukturze materiałowej odznaczają się znakomitymi parametrami fizycznymi, chemicznymi i mechanicznymi. Z tego względu rury te znalazły szerokie zastosowanie w budownictwie. Dodatkowe zalety rur PEX to: l pamięć kształtu; l bardzo wysoka odporność na uderzenia, gięcia oraz siły rozciągające; l zdolność samokompensacji wydłużeń cieplnych.
Jak to łączyć? Struktura PEX (polietylenu usieciowanego) wymusza sposób łączenia rur w instalacji. Rura z tego tworzywa nie może być ani klejona, ani zgrzewana. Konieczne jest stosowanie zaciskowych złączek gwintowanych lub złączek wsuwanych zaciskanych. Zaciskowe złączki gwintowane dają połączenie rozłączne, które można łatwo rozebrać i ponownie połączyć. Konstrukcja tego połączenia opiera się na zaciśnięciu pierścienia wokół bosego końca rury przez skręcanie ze sobą nagwintowanych części korpusu złączki. Do wnętrza bosego końca rury wkłada się metalową wkładkę usztywniającą lub specjalną końcówkę. Końcówka ta posiada karbowane zakończenie wprowadzane do rury oraz odsadzenie z uszczelką. Pierścień zaciskowy może
54
być pełny lub niepełny. Wykonanie tego typu połączenia nie wymaga rozkielichowania rury. Złączki wsuwane zaciskowe z obrączkami zaciskowymi są połączeniami nierozłącznymi. Idea połączenia opiera się na wsunięciu do rozkielichowanego końca rury złączki o karbowanej końcówce, a następnie wciśnięcie pierścienia na końcówkę złączki przy pomocy specjalnego urządzenia - ręcznego lub mechanicznego. Połączenie proponowane przez jednego z producentów polega na zastosowaniu kształtki z rowkiem, w którym znajduje się uszczelka oraz karbowana wkładka umieszczana w rurze. Kształtka obciskana jest przez urządzenie zaciskowe, które powoduje uszczelnienie połączenia. Inni producenci stosują tzw. połączenie zimno-rozszerzalne. Zasada działania polega na ucięciu rury prostopadle nożycami, a następnie na założeniu pierścienia PEX. Za pomocą odpowiedniego narzędzia rozszerzamy rurę wraz z pierścieniem. Nakładamy rozwartą rurę na łącznik. W przeciągu kilku sekund rura i pierścień (który jest wykonany z tego samego materiału) obkurczą się, tworząc pewne i szczelne połączenie. Złącze jest gotowe do próby ciśnieniowej już po 30 minutach. Ponieważ rura z tworzywa sztucznego
podlega płynięciu pod wpływem ciśnienia, zalecane jest więc ponowne dokręcenie połączenia po upływie około 15 minut. Nakrętkę złączną można dokręcić maksymalnie tak daleko, aż zetkną się ukośne końce rozciętego pierścienia zaciskowego; dalsze dokręcanie nie jest możliwe. Innym rodzajem połączeń rur jest zastosowanie złączek wsuwanych zaciskowych. Jaka jest procedura montażu? Otóż: l Obrączkę zaciskową wsuwamy na rurę. Strona gładka obrączki musi być skierowana w kierunku złączki. l Rozkielichowujemy koniec rury za pomocą specjalnej głowicy odpowiednio dobranej do średnicy rury. Przy temperaturze poniżej 5°C należy uprzednio podgrzać końcówki rury do temperatury około 15-20°C. l Rurę wsuwamy na złączkę kształtową. Uwaga: należy zachować minimalną głębokość aż do ostatniego rowka na złączce. l Złączkę wkładamy w szczęki ściskające i ściskamy obrączkę dociskową aż do złączki kształtowej. Pozostała szczelina 0,5 mm, między złączką a obrączką, nie ma wpływu na skuteczność połączenia. Nigdy nie należy ściskać na siłę obrączki do metalowej złączki kształtowej. Głowicę ściskającą dobiera się zależnie od średnicy. Firmy proponują zintegrowane zmechanizowane systemy narzędzi do rozkielichowania i zaciskania. W tego typu połączeniu istnieje możliwość ponownego wykorzystania złączki. W tym celu należy wyciąć złączkę, podgrzać do temperatury 150°C, zdjąć obrączkę wraz z fragmentem rury, ostudzić złączkę. Warunkiem ponownego użycia złączki jest brak uszkodzeń. Wytrzymałość połączenia końcówki z rurą jest wyższa od wytrzymałości samej rury na www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
rozciąganie, zaś wahania temperatury nie mają wpływu na jego szczelność. Do uszczelnienia współpracujących części końcówek i złączek stosuje się pierścienie okrągłe o-ring. Konstrukcja złączek tego typu jest mocna i prosta, co umożliwia wykonanie połączeń w miejscach trudno dostępnych. Do zaciskania połączeń stosuje się klucze trzpieniowe i oczkowe. Wizualna ocena połączenia opiera się na oględzinach złączek, stwierdzeniu czy nie nastąpiły zarysowania złączki i pierścienia zaciskowego oraz inne poważne uszkodzenia. Szczelność określamy poprzez próbę ciśnienia. Do przejścia na inne tworzywo dzięki swej konstrukcji dobrze nadają się złączki zaciskowe gwintowane. Nie wymagają one dodatkowych zabiegów gdyż można je bezpośrednio łączyć na przykład ze stalowymi kształtkami lub z gwintowaną rurą. Złączki z obrączką zaciskową jako kształtki przejściowe występują jako: l mufy przejściowe, l nypel przejściowy, l adapter przyłączeniowy. Należy pamiętać też, że obrączki zaciskowe są dostarczane oddzielnie.
Rury wielowarstwowe PE/Al/PEX Rury wielowarstwowe składają się najczęściej z wewnętrznej warstwy (PEX lub PE-HD), środkowej warstwy z taśmy aluminiowej i zewnętrznej warstwy (również z PEX lub PE-HD).Rury wielowarstwowe w instalacjach stosowane są do wody zimnej i ciepłej wody użytkowej. Rury te dzięki wkładce aluminiowej cechują się mniejszą wydłużalnością termiczną oraz pamięcią kształtu. Własności te pozwalają na zmniejszenie ilości uchwytów rurowych w stosunku do pozostałych typów instalacji z tworzyw. Poza tym pamięć kształtu sprawia, iż instalacja dla szybkości i oszczędności montażu może być prefabrykowana w sekcjach jako kompletne podzespoły. Na rurach wielowarstwowych w zakresie wszystkich średnic mogą być wykonywane łuki. Łuki można wykonywać ręcznie lub za pomocą giętarki, przy czym użycie giętarki umożliwia uzyskanie minimalnego promienia gięcia równego 5 średnicom zewnętrznym. www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
Rury wielowarstwowe łączone są za pomocą złączek wciskowo-zaciskowych rozbieralnych i nierozbieralnych. Połączenie nierozbieralne otrzymuje się przez zaciśnięcie rury umieszczonej na złączce zaciskarką mechaniczną lub ręczną. Złączki mogą być wykonane jako mosiężne lub z brązu, w obu przypadkach zawierają uszczelkę typu „o-ring”. Połączenie rozbieralne powstaje przez dokręcenie do oporu nakrętki na elemencie wkrętnym, uzyskując zaciśnięcie pierścienia złączki na zewnętrznej warstwie rury. Połączenia wciskowo-zaciskowe należy chronić przed działaniem sił mechanicznych, np. przed dodatkowym gięciem. Połączenie nierozbieralne samozaciskowe otrzymuje się przez zaprasowanie samej rury umieszczonej na złączce zaciskarką mechaniczną lub ręczną. Złączki wykonane mogą być z mosiądzu, brązu lub z tworzyw sztucznych. W każdym przypadku posiadają uszczelkę typu o-ring. Połączenia zaprasowywane mają kształtki z dodatkową cienką rurą ze stali nierdzewnej, która jest jednocześnie zaprasowywana z rurą i złączką. Do cięcia rur wielowarstwowych stosuje się przecinak rolkowy, a w przypadku połączenia rozbieralnego końcówkę wewnątrz kalibruje się i oczyszcza przy użyciu trzpienia kalibrującego. Końcówkę rury należy nasunąć na złączkę aż do oporu. Szczęki zaciskowe ustawić na końcówce rury ze złączką w położeniu zgodnym z pierścieniem pozycjonującym. Zacisnąć, stosując zaciskarkę mechaniczno-elektryczną. Połączenie rozbieralne powstaje przez dokręcenie do oporu nakrętki na elemencie wkrętnym, dzięki
czemu uzyskuje się zaciśnięcie pierścienia złączki na zewnętrznej warstwie rury. Połączenia zaciskowoskręcane należy chronić przed działaniem sił mechanicznych, np. przed dodatkowym gięciem. Warunkiem poprawnego wykonania połączenia wciskowo-zaciskowego jest zastosowanie właściwych, przewidzianych instalacją złączek i narzędzi. Instalację z rur wielowarstwowych można łączyć z instalacjami tradycyjnymi za pomocą złączek z gwintem zewnętrznym lub wewnętrznym. Zestawienie wysokiej jakości tworzywa sztucznego - sieciowanego polietylenu i aluminium - łączy zalety systemów rurowych z tworzyw sztucznych i metalowych. Elastyczne rury oraz szybka i niezawodna technologia łączenia sprawia, iż system instalacyjny z rur PEX/Al/PEX jest wyjątkowo atrakcyjny ekonomicznie. W porównaniu do innych technologii oferuje oszczędność do 20% dzięki mniejszym nakładom pracy oraz możliwości zastosowania mniejszej ilości połączeń. Przykład rury wielowarstwowej pokazano na ilustracji. Czym się ona charakteryzuje? Otóż posiada bezszwową warstwę aluminium, co zapewnia mniejszy promień gięcia (ok. 40%). Dzięki temu możemy oszczędzić na materiale (złączki tylu kolanka - do 15%), oszczędzamy czas, łatwiejszy jest montaż, instalacja ma mniej połączeń i jest bezpieczniejsza.
Zalety złączek l
Zaprasowywane metalowe: - bez fazowania i kalibrowania rury, - o-ringi osadzone, aby zapobiec ich uszkodzeniu lub przemieszczeniu, - wskaźnik zaprasowania, - kolorowe pierścienie oporowe dla każdej średnicy. l Zaprasowywane PPSU: - lekkie, - bezołowiowe. l RTM: - stałe ciśnienie na obwodzie rury, - system „narzędzia wewnątrz” dla szybkiego i łatwego montażu, - identyfikacja średnicy za pomocą koloru. dr inż. Florian Grzegorz Piechurski Fot. z archiwum HERZ.
55
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
młot, zawór mieszający, grupa bezpieczeństwa
Nowości w „Magazynie Instalatora” Wyższa moc Nowa generacja młotów Bosch Professional, GBH 2-28 F i GBH 2-28, to najmocniejsze młoty tej marki w klasie 2 kg. Dzięki silnikom o mocy do 880 W gwarantują jeszcze większą wydajność. Do wyboru jest model ze stałym uchwytem oraz z uchwytem wymiennym (F), w wyposażeniu którego znajduje się dodatkowo szybkozaciskowy uchwyt wiertarski do wierteł z okrągłym chwytem. Modele GBH 2-28 F Professional i GBH 2-28 Professional to pierwsze młoty udarowo-obrotowe wyposażone w funkcję KickBack Control. Dzięki tej funkcji mamy większą kontrolę podczas wykonywania zaawansowanych prac związanych z wierceniem. W przypadku nagłego i nieprzewidzianego szarpnięcia narzędziem, spowodowanego np. zablokowaniem się wiertła w betonie zbrojonym, wbudowany czujnik w ciągu ułamka sekundy wyłącza silnik. Zapobiega to odrzutowi urządzenia i chroni użytkownika przed ryzykiem doznania obrażeń. Ponadto nowe młoty udarowo-obrotowe wyposażone są w system aktywnego tłumienia drgań: element antywibracyjny w obudowie przekładni w sposób ciągły przeciwdziała siłom aerodynamicznym i masowym generowanym przez mechanizm udarowy oraz obniża emisję drgań do 11 m/s2. Rezultatem jest większa ochrona zdrowia, mniejsze zmęczenie i większa precyzja pracy. Nowe modele są wyposażone w szereg niezawodnych funkcji, do któ-
56
rych należą: płynna regulacja prędkości obrotowej umożliwiająca czyste nawiercanie otworów, obrotowy szczotkotrzymacz zapewniający taką samą moc urządzenia przy obrotach w prawo i lewo, blokada obrotów w trybie dłutowania, uchwyt narzędziowy SDSplus i kulowe mocowanie przewodu zapobiegające jego zerwaniu. l Więcej na www.instalator.pl
stanie temperatury panującej w buforze. NovaMix Value wykorzystywany jest głównie w instalacjach sanitarnych jako element regulujący, do ograniczania temperatury wody użytkowej zgromadzonej w zasobniku c.w.u. l Więcej na www.instalator.pl
Termostatyczny zawór mieszający
Seria armatury regulująco-zabezpieczającej marki Ferro wzbogaciła się o zestawy grupy bezpieczeństwa dla naczyń przeponowych o pojemności do 35 l i średnicy nie większej niż 320 mm. Ich funkcją jest ochrona instalacji przed niebezpiecznym wzrostem ciśnienia spowodowanym wzrostem temperatury wody i jej rozszerzalnością cieplną. Zestawy przeznaczone są do samodzielnego montażu. W skład zestawu wchodzi: belka ze stali o grubości 2 mm, odpowietrznik automatyczny z zaworem stopowym, zawór bezpieczeństwa, manometr oraz szybkozłącze do naczynia przeponowego (tylko w modelu GB30SN01). l Więcej na www.instalator.pl
Zawory mieszające NovaMix Value firmy Taconova mogą być stosowane zarówno miejscowo - w punktach poboru - jak i do centralnego ograniczania temperatury w instalacjach o dużych przepływach. Dzięki niezawodnej regulacji temperatury gwarantują użytkownikom budynku najlepszą ochronę przed oparzeniami. Samoczynna funkcja zaworów mieszających nie wymaga żadnej energii pomocniczej i tym samym zapewnia oszczędność dodatkowych komponentów regulacyjnych. Termostatyczny zawór NovaMix Value, pełniąc funkcję centralnego zaworu mieszającego, dba o niezmienną temperaturę wody w punkcie poboru. W ten sposób zapobiega oparzeniu, nawet przy wysokich temperaturach panujących w buforze. Trzy różne średnice: 3/4" (DN15), 1" (DN20) i 1 1/4" (DN25) gwarantują szeroki wachlarz zastosowań. Specjalne uszczelnienia zaworu na kolbie regulującej redukują niepożądane podmieszanie do minimum, co pozwala na maksymalne wykorzy-
Zestawy grupy bezpieczeństwa
Oszczędności z aplikacją Aplikacja mobilna KAN Smart Control to intuicyjne narzędzie do zarządzania ogrzewaniem podłogowym, które pozwala na sterowanie temperaturą w domu i pracy, z dowolnego miejsca na świecie. Zainstaluj aplikację na tablecie lub smartfonie z Androidem lub IOS i sprawdź ile możesz oszczędzić na kosztach ogrzewania!
www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Jak to dawniej o czystość dbano...
Kąpiel przyzwoita Prawdziwym przełomem w podejściu do higieny osobistej był w średniowieczu powrót łaźni publicznych. Na obszarach większości Europy Zachodniej instytucja ta popadła w zapomnienie bądź funkcjonowała w bardzo ograniczonym zakresie od mniej więcej V w. Odrodziła się dzięki krzyżowcom powracającym z nieudanych wypraw na wschód, przywożącym za to opowieści o hamamie - znanej już nam łaźni tureckiej. Jest to więc pewien paradoks: to samo chrześcijaństwo, które przyczyniło się do upadku rzymskich term, doprowadziło do ich odrodzenia w nowym wcieleniu. Przypuszczalnie już w XI w. Europejczycy wciągnęli łaźnie na listę luksusów, które odkryli w świecie arabskim. Pierwsze średniowieczne zakłady kąpielowe stanowiły uproszczone wersje hamamu. Oferowały łaźnię parową i zwyczajną kąpiel w umieszczonych w oddzielnej sali okrągłych, umocnionych żelaznymi obręczami drewnianych kadziach, mieszczących po sześć osób. Różnica była tu zasadnicza: łaźnie tureckie nie oferowały możliwości dłuższego przesiadywania w wannach, którą to przyjemność zapewniały europejskie zakłady kąpielowe. Turcy nie kąpali się codziennie, ale co tydzień bądź dwa. Nie mamy powodu zakładać, że średniowieczni Europejczycy czynili to częściej. Gdzieniegdzie odnowiono rzymskie łaźnie i tam, gdzie wodę pobierano z gorących źródeł, zbudowano duże odkryte baseny dla kilkudziesięciu osób (tak było np. w Baden na terenie dzisiejszej Szwajcarii). W miarę jak łaźnie zyskiwały na popularności, sale do prywatnych kąpieli zaczęto wyposażać w łóżka, na których można było relaksować się po kąpieli. Trzeba podkreślić, że średniowieczną łaźnię można uznać za instytucję demokratyczną, choć nie wszyscy mogli korzystać z każdego jej www.instalator.pl
luksusu. Była miejscem spotkań wszystkich warstw społecznych. Średniowieczni pracodawcy mieli zwyczaj nagradzać swych służących i pracowników wizytą w domu kąpielowym. W Niemczech dodatek łaziebny stanowił stałą część wynagrodzenia, a biedni mogli korzystać z kąpieli bezpłatnie. W ciągu stu lat od odnowienia łaźni z dostępnego elitom luksusu przekształcił się w zwyczajny element
pejzażu średniowiecznego miasta. I tak czternastowieczny Londyn miał co najmniej osiemnaście zakładów kąpielowych. W 1292 r. w liczącym 70 tysięcy mieszkańców Paryżu działało dwadzieścia sześć łaźni, których właścicieli zrzeszał odrębny cech. Szczególną popularnością cieszyły się łaźnie
w Niemczech - tam kąpiele praktykowano jeszcze przed powrotem i ewolucją tureckiego hamamu. Tzw. rosyjska łaźnia parowa pojawiła się tam znacznie wcześniej, a pewien dyplomata i podróżnik opisywał w 976 r. sauny funkcjonujące na terenie Czech i Saksonii. Aprobata dla wspólnych kąpieli mężczyzn i kobiet to pojawiała się, to zanikała. Wobec postawy opinii publicznej ustalano oddzielne dni korzystania z łaźni dla każdej z płci. Inaczej niż na południu Europy - kraje północne miały dość swobodny stosunek do nagości przy kąpieli. W jednym z niemieckich manuskryptów zachowała się miniatura, na której widać udającą się do kąpieli kobietę: o ile piersi zakrywa prześcieradłem, o tyle odważnie odsłania tył sylwetki. Włoski lekarz mieszkający w Niemczech ganił użytkowników łaźni za to, że pozwalają całym rodzinom chadzać do kąpieli niemalże nago. Od czasu do czasu wydawano specjalne zarządzenia mające zagwarantować w tym względzie minimum przyzwoitości, nie przestrzegano ich jednak powszechnie. Mamy świadectwa, że podróżnicy znad Morza Śródziemnego bywali zszokowani swobodą obyczajów mieszkańców Niemiec i Szwajcarii. Florentyński pisarz Gian-Francesco Poggio notował: [kąpiący się] rozmyślają, gawędzą, uprawiają hazard, zwierzając się sobie, kobiety wchodząc i wychodząc z wody nagie jak je Pan Bóg stworzył i widoczne dla wszystkich. Nie mógł się przy tym nadziwić ich mężom. Ówczesne ryciny potwierdzają ten opis - a nawet więcej: otóż w maskownicach, rozdzielających kobiety i mężczyzn, powycinano okienka pozwalające oglądać się nawzajem, a nawet dotykać. O zmianach w statusie łaźni i kąpielisk opowiem w kolejnym artykule. Aleksandra Trzeciecka
57
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Uwaga! Jesteś w ukrytej kamerze, czyli kwiatki instalacyjne
Podokienne wywiewki Na naszych łamach staramy się, aby zamieszczane materiały przyczyniały się do podnoszenia Państwa kwalifikacji. Tym razem przedstawiamy przykłady wykonanych instalacji, może w innej konwencji niż zwykle są one pokazywane - chodzi mianowicie o instalacje źle wykonane lub tzw. przekombinowane. Mamy nadzieję, że opatrzone fachowym komentarzem przyczynią się do pogłębienia wiedzy. Wszystkie osoby, które miałyby w swoich zbiorach fotografie z takimi „ciekawymi” rozwiązaniami prosimy o nadsyłanie ich do redakcji: redakcja -mi@instalator.pl
K
ażda instalacja kanalizacyjna musi mieć prawidłowo wykonaną część napowietrzającą i odpowietrzającą. Nieprzyjemne i niebezpieczne dla zdrowia zapachy wydobywające się z otworów w przyborach sanitarnych, bulgotanie w podejściach kanalizacyjnych podczas spuszczania wody, wysysanie wody z zamknięć wodnych (syfonów), spowolniony odpływ ścieków do kanalizacji, gromadzenie się zanieczyszczeń w przewodach kanalizacyjnych - to tylko niektóre sygnały nieprawidłowego napowietrzania przewodów kanalizacji wewnętrznej. Kanalizacja wewnętrzna w obiekcie pracuje prawidłowo, jeśli we wszystkich przewodach odpływowych panuje ciśnienie atmosferyczne. Jakiekolwiek zakłócenie tej równowagi powoduje nieprawidłową pracę całego systemu kanalizacyjnego w budynku. W celu zagwarantowania niezakłóconego i prawidłowego funkcjonowania całego systemu w budynku powinno się przewidzieć i zaprojektować jego prawidłową wentylację w oparciu o obowiązujące normy i przepisy. Zakończenia pionów kanalizacyjnych powinny być wyprowadzone ponad konstrukcję budynku i powinny być usytuowane tam, gdzie odory i gazy kanałowe wydobywające się z systemu kanalizacyjnego nie będą przedosta-
58
wały się do wewnątrz pomieszczeń w budynku. Szczególną uwagę należy zwrócić na odpowiednią odległość wywiewek kanalizacyjnych od okien połaciowych zamontowanych na powierzchni dachu. Na skutek niekorzystnego kierunku wiatru może dojść do wtłaczania odorów z kanalizacji do pomieszczeń przez otwarte okna lub nawiewniki okienne. Przewody wentylacyjne powinny obsługiwać tylko i wyłącznie system kanalizacyjny. l Montaż wywiewki na dachu Wentylacyjna rura wywiewna stanowi zakończenie każdego pionu kanalizacyjnego w budynku. Jest ona przedłużeniem pionu kanalizacyjnego ponad najwyżej położonym podejściem kanalizacyjnym stanowiącym jego za-
1
kończenie i ma bezpośrednie połączenie z atmosferą. Jej zadaniem jest ograniczenie wahań ciśnienia w konkretnym pionie kanalizacyjnym. Dzięki wywiewce na dachu instalacja ma bezpośrednie połączenie z powietrzem atmosferycznym. Wywiewka skutecznie zabezpiecza również przed przedostawaniem się niebezpiecznych gazów do budynku. Podczas odprowadzania ścieków do przewodów kanalizacyjnych i dalej do kolektora sanitarnego w ulicy lub do zbiornika bezodpływowego powietrze atmosferyczne zasysane jest automatycznie przez wywiewkę do pionu wentylacyjnego i dzięki temu cała kanalizacja działa bez zakłóceń. Brak wywiewki powoduje, że powietrze pobierane jest przez najbliższe zamknięcie wodne (tzw. syfon), które posiada najmniejszą wysokość zamknięcia wodnego. Skutkiem tego są wahania zwierciadła wody w syfonie lub też - w sytuacji ekstremalnej - całkowite wyssanie wody z zamknięcia wodnego do kanalizacji. Poza tym do wnętrz pomieszczeń przedostają się nieprzyjemne i bardzo niebezpieczne (wybuchowe) gazy, w których zainstalowane są przybory sanitarne. Wywiewka musi mieć średnicę równą lub większą (zależnie od rozwiązania systemowego) od średnicy wentylowanego pionu kanalizacyjnego. Powinna ona również posiadać zabezpieczenie przed przedostawaniem się do jej wnętrza opadów atmosferycznych oraz innych zanieczyszczeń z zewnątrz. Prawidłowa praca całego dobrze zaprojektowanego i wykonanego systemu kanalizacyjnego zależy w bardzo dużym stopniu od jego prawidłowego napowietrzania. Głównym zadaniem napowietrzania jest utrzymanie w określonych granicach nadciśnienia i podciśnienia w przewodach. Wahania te są zjawiskiem normalnym w instalacji kanalizacyjnej i w dużym stopniu zależą od prawidłowego doboru średnicy przewodów, ilości ścieków oraz spadku www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
2 przewodów. Podłączenie kilku pionów do pojedynczej rury wywiewnej jest możliwe do wykonania tylko pod warunkiem, że jej pole przekroju jest równe co najmniej dwóm trzecim sumy przekrojów podłączonych pionów. Jeśli w budynku jest kilka pionów, rura wywiewna powinna się znajdować na pionie najbardziej oddalonym od przykanalika (w domu jednorodzinnym powinien to być pion w największym stopniu obciążony ściekami). Oprócz tego należy montować rurę wywiewną na co piątym (licząc od najbardziej oddalonego) pionie kanalizacyjnym. Reszta pionów może być wentylowana zaworami napowietrzającymi. Jeżeli w budynku jest kilka pionów, na przykład łazienkowy i kuchenny, to można je wentylować jedną wywiewką. Oba piony należy wówczas połączyć ze sobą ponad najwyżej zainstalowanym przyborem, zwykle pod stropem najwyższej kondygnacji lub na strychu. Jeśli piony są znacznie od siebie oddalone i łączenie ich jest utrudnione, to pion kuchenny można zakończyć zaworem napowietrzającym. l Miejsca instalacji wywiewek dachowych Montaż wywiewek na połaci dachowej budynku powinien odbywać się z dala od otworów wentylacyjnych i dachowych czerpni powietrza. Odległość wywiewki od otworów okiennych i drzwiowych pomieszczeń przeznaczonych na stały pobyt ludzi nie powinna być mniejsza niż cztery metry (w poziomie). Wysokość wywiewki powinna zagwarantować swobodny dopływ powietrza, nawet w przypadku
3 www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
obfitych opadów śniegu odkładającego się na połaci dachowej. Jej wysokość zależy od kąta nachylenia dachu i powinna wynosić: - dla dachów stromych - minimum 0,5 m, - dla dachów płaskich - co najmniej 1,0 m. Niedopuszczalne jest wprowadzenie rur wywiewnych do kanałów wentylacyjnych i przewodów kominowych. Wiele lat temu wywiewki wykonywano z blachy stalowej ocynkowanej lub z żeliwa. W chwili obecnej produkowane są one w większości z tworzyw sztucznych, stali nierdzewnej lub ceramiki. Część producentów pokryć dachowych oferuje własne konstrukcje kominków wentylacyjnych, które pasują do konstrukcji dachu oraz zainstalowanego na dachu typu pokrycia. Najczęściej są one wykonane z tworzywa sztucznego lub z materiałów ceramicznych. Jak jest w praktyce? Zamieszczone zdjęcia, wykonane w jednej z nadmorskich miejscowości letniskowych nad Bałtykiem, ilustrują błędy, które popełnił instalator wykonując instalację kanalizacyjną. Proszę zwrócić uwagę na przewód wentylacyjny poprowadzony po ścianie budynku i nie wyprowadzony ponad połać dachową. Cały smród z kanalizacji będzie się przedostawał do wnętrza pomieszczeń poprzez otwory okienne zlokalizowane w pobliżu rury wywiewnej. Sam przewód wywiewny nie jest zakończony rurą wywiewną z daszkiem zabezpieczającym przed przedostawaniem się opadów do wnętrza kanalizacji. Na drugim zdjęciu widać również przewód wentylacyjny o średnicy 110 mm zakończony poprzez złączkę redukcyjną rurą o średnicy 50 mm. Takie rozwiązania są nie dopuszczalne. Nie wolno redukować rury wywiewnej. Wentylacyjna rura wywiewna powinna być wyprowadzona ponad dach. Przewód wentylacyjny powinien znajdować się ponad najwyżej położonym podejściem kanalizacyjnym, a tak na pewno nie jest. To widać na zdjęciu. Zawory napowietrzające powinny być instalowane zgodnie z przepisami krajowymi i lokalnymi. Jedną z uciążliwości związanych z nieprawidłowym napowietrzaniem podejść jest głośne „bulgotanie” w zamknięciu wodnym (syfonie) podczas
4 korzystania z umywalki lub odprowadzania zużytej wody z urządzeń piorąco-myjących. Zastosowanie bocznego podłączenia zaworu napowietrzającego eliminuje ten hałas. Zawór napowietrzający działa bardzo podobnie jak zawór zwrotny. Gdy w przewodach kanalizacyjnych panuje ciśnienie normalne, pozostaje on zamknięty, a ruchoma część (elastyczna membrana gumowa lub z tworzywa sztucznego) spoczywa na gnieździe. W przypadku powstania podciśnienia unosi się ona samoczynnie na skutek podciśnienia we wnętrzu przewodu do góry, a powietrze z otoczenia zasysane jest do wnętrza pionu kanalizacyjnego. Po wyrównaniu z obu stron ciśnień dysk opada na gniazdo pod własnym ciężarem i ponownie zamyka przewód rurowy. Podczas jego wieloletniej eksploatacji nie wymaga on specjalnych zabiegów konserwacyjnych. Jedyną czynnością serwisową, którą należy wykonać co pewien okres, jest oczyszczenie z pajęczyn i owadów siatki zabezpieczającej przeciw insektom i gryzoniom. Materiały, z których wykonywane są te konstrukcje, nie są odporne na działanie promieniowania słonecznego (UV). Urządzenia nie wolno montować w punktach trudno dostępnych bez wystarczającego dopływu powietrza oraz w miejscach narażonych na bardzo niskie temperatury (!) i dewastację. Zabrania się go montować na zewnątrz budynku! Gromadząca się w przewodach kanalizacyjnych para wodna w niskich temperaturach zewnętrznych spowoduje przymarznięcie gumowego dysku do gniazda zaworu i nie spełni swojego zadania. Nie dotyczy to wybranych markowych producentów zaworów napowietrzających, którzy dzięki specjalnym zabezpieczeniom termicznym gwarantują poprawną pracę zaworów napowietrzających nawet w temperaturze -20°C. Andrzej Świerszcz
59
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Zima, zimno, mróz i deszcz, ale budujemy dalej...
Czujność wykonawcy Praca w niskich temperaturach na pewno do przyjemności nie należy, poza tym materiały budowlane zachowują się w takich warunkach inaczej. Pojawiają się też pierwsze dylematy - co zrobić, kontynuować prace czy poczekać do wiosny, bo może będzie jeszcze trochę sprzyjającej pogody? Ponieważ mieszkam na zachodzie Polski, to w tym sezonie zima jeszcze mnie nie zaskoczyła (grudzień 2016 przyp. red.). Cóż, taki mamy klimat i zima raczej kojarzy mi się z pluchą niż ze śniegiem. Ale Polska, choć nie jest wielkim krajem, charakteryzuje się inną pogodą na wschodzie, a inną na zachodzie. Jedno pozostaje wspólne zimą jest dużo zimniej niż jesienią, temperatury oscylują wokół zera i często mamy jakiś opad atmosferyczny. Drogowców, jak mówi powiedzenie, „zima zawsze zaskoczy”, ale budowlańców? Tych nie powinna. Przy temperaturach w okolicach 5°C powinni uzbroić się w czujność. Niskie temperatury powietrza, wysoka wilgotność i nocne przymrozki to nie są warunki sprzyjające prowadzeniu prac na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń (szczególnie tych nieogrzewanych). Praca w niskich temperaturach na pewno do przyjemności nie należy, poza tym materiały budowlane zachowują się w takich warunkach inaczej. Przychodzą też pierwsze dylematy - co zrobić, kontynuować prace czy poczekać do wiosny, bo może będzie jeszcze trochę sprzyjającej pogody? Często jest jednak zgoła inaczej - harmonogram budowy nie pozwala na przerwanie prac.
Temperatury pracy Jeśli używa się materiałów budowlanych, wszyscy powinni sobie zdać sprawę, że są z góry określone temperatury prowadzenia prac, które wynoszą od +5 do +25°C, czasem do-
60
chodzą do +30°C (w zależności od produktu). Temperatury pracy zawsze określa producent danego wyrobu budowlanego i przy niektórych produktach może się zdarzyć, że dolna granica może być wyższa, np. 10°C. Nie wszyscy niestety wiedzą, że temperatury te nie dotyczą tylko powietrza! To także ma związek z wbudowywanymi materiałami, podłożami oraz ewentualnie z wodą zarobową. Temperatury > 5°zapewniają bardzo dobre warunki do wiązania spoiwa hydraulicznego, czyli cementu, ale nie tylko, także gipsu. Oczywiście możliwe jest prowadzenie prac w temperaturach < 5°C, nikt tego wykonawcom nie zabroni (chyba że inspektor nadzoru budowlanego), ale praca w takich warunkach spowoduje wydłużenie czasu wiązania spoiwa lub nawet jego zastopowanie. Temperatury te nie spowodują jeszcze jego zniszczenia, ale pewne czasy obróbki będą mocno wydłużone. Nie można się wtedy dziwić, że klej do płytek po 2 dniach jest jeszcze mokry, że tynku gipsowego nie można obrobić w ciągu ok. 4 godzin. W przypadku materiałów cementowych wydłużenie wiązania często powoduje, że będą one mocniejsze, ale gorzej może być z estetyką. Praca w niskich temperaturach, dodatkowo z wysoką wilgotnością powietrza, powoduje zwiększone ryzyko wystąpienia wykwitów solnych - to jeśli chodzi o prace na zewnątrz pomieszczeń. Nie pomogą tu nawet specjalne dodatki, np. tras (zmniejsza ryzyko wystąpienia wykwitów, przebarwień), kto w taką pogodę zaryzykuje, prawdopodobnie się zawiedzie. Problem ten
dotyczy przede wszystkim murowania i spoinowania klinkieru, fugowania zewnętrznych okładzin ceramicznych. Co się wtedy dzieje: w trakcie naturalnego procesu wysychania stwardniałej zaprawy (który w warunkach niskiej temperatury i wysokich wilgotności jest procesem bardzo powolnym albo w ogóle nie zachodzi) woda wraz z jonami wapnia (z nie w pełni związanego cementu) migruje na powierzchnię, a tam łączą się z dwutlenkiem węgla i tworzą na powierzchni trudno rozpuszczalne sole najczęściej węglan wapnia. Niestety wykwitu nie można usunąć, jeśli nie wyschnie podłoże, a stanie się to dopiero w okresie wyższych temperatur, czyli wiosną. Wykwit to nie tylko klinkierowe elewacje, to także prace tynkarskie na zewnątrz pomieszczeń - np. zatapianie siatki w systemach ociepleń. Dlatego w przypadku prac elewacyjnych całą jej powierzchnię należy zabezpieczyć osłonami (siatki, folie), które nie dopuszczają do nadmiernej koncentracji wilgoci na elewacji, zmycia przez ewentualny opad deszczu itp. Pamiętajmy: niedopuszczalne jest prowadzenie prac w temperaturach mniejszych niż 0°C, temperatury takie spowodują zamarznięcie wody zarobowej, co może doprowadzić do zniszczenia produktu. Niedopuszczalne jest też prowadzenie prac w temperaturze dodatniej, gdy wiemy, że w nocy będzie jej duży spadek poniżej 0°C. Czasem ratunkiem na te problemy są specjalne produkty „zimowe”, które umożliwiają prace w temperaturach > 0°C (tak, tak dobrze napisane > 0°C, produkty „zimowe” nie są do stosowania w temperaturach < 0°C). Wyroby takie posiadają szybszy czas wiązania w porównaniu z tradycyjnymi, przez co szybko stają się odporne na działanie mrozu. Wyroby na bazie cementu można też odpowiednio modyfikować poprzez dodawanie specjalnych środków, które także powowww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
dują przyspieszenie czasu wiązania lub twardnienia. Pamiętać należy, że dodatki takie dodawane są na masę cementu w zaprawie, a nie na masę zaprawy, przedozowanie takiego środka wcale nie musi oznaczać polepszenia właściwości czy też dalszego obniżenia temperatur stosowania, czyli pracy w temperaturach ujemnych. Bardzo często przedozowanie dodatków mrozowych może powodować pogorszenie właściwości technicznych. Dodatki mrozowe nie powodują zwykle możliwości prowadzenia prac w temperaturach ujemnych. Pamiętajmy, że w jeśli na dworze temperatura jest poniżej zera, to także podłoże jest przemrożone, a to oznacza tylko kłopoty, czyli późniejsze odspajanie się materiałów. Na przemrożone podłoże żaden wyrób, nawet ten „zimowy”, nie pomoże. Przemrożone podłoże to też przemrożenie każdego świeżo nałożonego produktu, a to często oznacza jego zniszczenie. W przypadku wszelkich stosowanych dodatków należy uważać w przypadku ich dozowania do zapraw kolorowych. To że umożliwią pracę w niskich temperaturach nie oznacza to, że wybrany kolor zostanie zachowany. Dodatki takie nie zapobiegają wykwitom. W przypadku prowadzenia prac elewacyjnych jedną z praktyk jest praca w tzw. ciepliku. Elewację wtedy szczelnie się okrywa plandekami, a powietrze wewnątrz ogrzewa się i dodatkowo, w celu przyspieszenia schnięcia, stosuje się wentylację. Wtedy to wymagane temperatury można uzyskać nawet w przypadku mrozów.
Temperatury wewnątrz Na razie opisywałem to, co dzieje się na zewnątrz pomieszczeń, ale wewnątrz sytuacja jest dokładnie taka sama. Trudno to sobie wyobrazić, siedząc w ciepłym domu, ale tak jest. Na budowie zwykle ogrzewania nie ma, a więc w czasie solidnych mrozów także i temperatury są ujemne. Wewnątrz zwykle prowadzone są prace tynkarskie, a te wykonuje się także z materiałów,
1 (221), styczeń 2017
które nie są wodoodporne, a cóż mówić o mrozoodporności. Wodoodporne nie są materiały gipsowe czy anhydrytowe. Dodatków mrozowych do tych wyrobów (tynków cementowych) zwykle się nie dodaje ze względu na wielkość prac, nie mówiąc już o tynkach gipsowych, do których nie zaleca się niczego dodawać oprócz wody. Przemrożony świeży tynk to tynk zniszczony. Tynk gipsowy dodatkowo może ulec zniszczeniu także w inny sposób, np. poprzez stałe działanie wilgoci. Gips jest materiałem higroskopijnym, łatwo wodę odda, ale jeszcze łatwiej z powrotem ją wchłonie. Stała duża jego wilgotność przed zakończeniem procesu wiązania może spowodować, że tynk przestanie wiązać i wysychać, przez co nie osiągnie wytrzymałości mechanicznej i będzie po prostu miękki. Stąd w przypadku materiałów gipsowych istotne jest zachowanie także odpowiedniej wilgotności pomieszczenia, a to powoduje, że ważne jest przewietrzanie pomieszczeń w trakcie schnięcia, paradoksalnie nawet wtedy, gdy na zewnątrz jest mróz. Przewietrzanie możliwe jest dopiero po 1-2 dobach od nałożenia i związania tynku (oczywiście wiązanie musi się odbywać w temperaturach dodatnich). Oddawaniu wilgoci technologicznej sprzyja brak zamontowanej termoizolacji na zewnątrz budynku (co jest oczywiście zgodne ze sztuką budowlaną), choć z drugiej strony takie ocieplenie w trakcie mrozów zabezpiecza przed działaniem ujemnych temperatur i ułatwia wtedy ogrzewanie pomieszczeń. Z ogrzewaniem też związanych jest kilka zaleceń. W przypadku prac, gdzie powinniśmy ograniczać możliwość wytwarzania pary wodnej, raczej nie powinno używać się nagrzewnic gazowych, które powodują właśnie wydzielanie pary wodnej w trakcie spalania. Więcej pary wodnej w pomieszczeniach, a dodatkowo materiały oddające wodę i... nic nie schnie, a gdy temperatura ruszy do góry, w pomieszczeniach mamy las tropikalny. Cóż, gdy w takich warunkach będzie wysychał jakikolwiek wyrób gipsowy, może go pokryć
pleśń (w końcu zarodniki alg, glonów, grzybów są wszędzie). W czasie nagrzewania strumień gorącego powietrza nie może być skierowany na świeżo wbudowany materiał, można go po prostu „spalić”, dozna większego skurczu i spęka. Ogrzewanie to nie wszystko. Wyższa temperatura powoduje, że woda migruje na zewnątrz, ale nie spowoduje, że wyparuje na zewnątrz pomieszczenia, dlatego bardzo ważną czynnością jest odpowiednia wentylacja. Z doświadczenia wiem, że z otwieraniem okien na dużych budowach jest problem (np. ze względów gwarancyjnych), dlatego jeśli nie można tego zrobić, zaleca się stosowanie wentylatorów. Tynki szybciej oddają wodę, gdy się je wentyluje, podwyższenie temperatury pomieszczeń nie daje takich efektów. Zasadę tę widać także latem, choć trudno to sobie wyobrazić, ale przy wysokich temperaturach także może wystąpić problem ze schnięciem - po prostu woda jest oddawana, ale tynki i tak ją ponownie chłoną.
Produkty dyspersyjne Produkty dyspersyjne, takie jak farby, gotowe masy tynkarskie, grunty, do prawidłowego wiązania wymagają temperatury > 5°C, ponieważ materiały te wiążą pod wpływem odparowania wody. Praca w niskich temperaturach i przy wysokiej wilgotności powietrza spowoduje, że tynk, farba i grunt nie wysychają i przy pierwszym większym opadzie deszczu wraz z nim spływają. Także i w tych wyrobach mamy do czynienia z produktami zimowymi, choć nie są takie popularne. Ponieważ tynki i farby to tak naprawdę ostatni szlif, lepiej z takimi pracami poczekać do nastania lepszych warunków atmosferycznych. Niestety czasy, w których budowa trwała zwykle minimum dwa sezony, bezpowrotnie minęły, dziś buduje się przede wszystkim szybko, ale czy solidnie? O tym przekonamy się za kilkanaście lat.
!
Bartosz Polaczyk
Czy ryba jest w stanie przeżyć bez wody? A ptaki wszelkiego rodzaju - bez pożywienia? Albo szachista bez szachów? A prawdziwy instalator, taki z krwi i kości, bez „Magazynu Instalatora”? Zamów więc jego gwarantowaną dostawę! (szczegóły tej prostej operacji - wewnątrz numeru) www.instalator.pl
61
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Klimatyzacja serwerowni i innych pomieszczeń technicznych
Transfer komfortowy Pomieszczenia techniczne, takie jak serwerownie, charakteryzują się tym, że dla prawidłowego funkcjonowania wymagają ciągłego odbioru emitowanego ciepła powstającego w wyniku pracy zainstalowanych wewnątrz urządzeń. Do ciągłego odbioru emitowanego ciepła w serwerowniach zazwyczaj używa się specjalistycznych urządzeń klimatyzacyjnych lub klimatyzacji precyzyjnej w zależności od wymagań pomieszczenia technicznego punktu telekomunikacyjnego, pomieszczenia IT czy laboratorium.
Niezawodność System klimatyzacji dla takiego pomieszczenia musi charakteryzować niezawodność pracy, gdyż zapewnia ona ciągłość dostępu do danych, możliwość prawidłowego prowadzenia procesu, a w skrajnych wypadkach chroni kosztowny sprzęt komputerowy przed uszkodzeniem. Tę niezawodność uzyskuje się poprzez dublowanie układów odpowiedzialnych za utrzymywanie temperatury, czyli systemów klimatyzacji. Dla małej serwerowni o zapotrzebowaniu mocy chłodniczej np. 5 kW oznacza to montaż dwóch urządzeń po 5 kW, z których jedno pracuje na codzienne potrzeby, drugie uruchamiane jest w razie postoju pierwszego, np. w czasie awarii czy konserwacji. Ważne jest w takim układzie, aby okresowo rotowały funkcje urządzeń w celu równomiernej ich eksploatacji. Dla pomieszczeń technicznych wymagających większych mocy chłodniczych często stosuje się taki dobór mocy urządzeń chłodniczych, w którym całe zapotrzebowanie pokrywamy z dwóch urządzeń (grup), a w rezerwie trzymamy dodatkowo jedno urządzenie (grupę), czyli
62
50% zapotrzebowania. Dla wymagań 40 kW mocy chłodniczej oznaczałoby to trzy urządzenia po 20 kW, z czego dwa do pracy ciągłej, a trzecie jako rezerwowe. Awaria czy konserwacja jednego z urządzeń w żaden sposób nie zakłócają pracy pomieszczenia technicznego. Takie rozbudowane układy chłodzenia pomieszczeń technicznych, czyli składające się z więcej niż dwóch urządzeń (grup urządzeń), konfiguruje się w ten sposób, aby: l rotowały co określoną ilość godzin pracy funkcję pracy z trybem gotowości (rezerwy), l w wypadku przekroczenia zadanej temperatury stopniowo załączane zostały jednostki rezerwowe, l w razie awarii jednej z pracujących jednostek rezerwowa natychmiast przejęła pracę. W urządzeniach dedykowanych pomieszczeniom technicznym układy realizujące taką redundantną logikę pracy są albo w wyposażeniu standardowym, albo dostępne poprzez dołożenie dodatkowej, niezbyt skomplikowanej opcji. Dla urządzeń nieposiadających takich możliwości można zbudować zewnętrzny układ automatyki realizujący wszystkie te funkcje.
Urządzenia serwerowe są wrażliwe na nadmierną wilgotność powietrza i zbyt wysokie temperatury. Ponieważ praca w trybie chłodzenia osusza powietrze w pomieszczeniu technicznym, to krytycznym parametrem staje się nadmierna temperatura. Taka sytuacja powoduje, że w
wypadku pomieszczeń technicznych mówimy tylko o chłodzeniu, zapotrzebowanie na ogrzewanie nigdy nie wystąpi, gdyż z zainstalowanych urządzeń przy stosunkowo niewielkiej kubaturze emitowane są znaczne ilości ciepła. Oznacza to jednocześnie, że system klimatyzacji w takim pomieszczeniu technicznym musi być przystosowany do pracy całorocznej, ale w trybie chłodzenia. Nie wszystkie urządzenia klimatyzacyjne posiadają aż tak szeroki zakres pracy, szczególnie to nieprzystosowanie dotyczy urządzeń przeznaczonych do klimatyzacji komfortu. W warunkach polskich zakres pracy do -15°C może okazać się niewystarczający nawet dla małej serwerowni, a zablokowanie pracy chłodzenia i awaryjne wyłączenie serwera, a w konsekwencji okresowy brak dostępu do dawww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
nych, może generować koszty po stronie usługodawcy. Górny zakres pracy w trybie chłodzenia to też trochę więcej niż spotykane standardy, powinien wynosić 50°C. W wysokich temperaturach zewnętrznych chłodzenie jest czymś naturalnym, mimo to jednak nie należy zapominać, że wtedy obciążenia cieplne są znacznie wyższe i łatwiej o przegrzanie się systemów, a dodatkowo łatwiej o przekroczenie temperatury krytycznej w wyniku bliskości czarnych powierzchni mocno nasłonecznionych w okolicy agregatów klimatyzacyjnych, np. na dachu.
Efektywność Ponieważ urządzenia w pomieszczeniach technicznych przeznaczone są do pracy ciągłej 24 h przez 365 dni, systemy gwarantujące tę ciągłość pracy powinny pracować w sposób możliwie ekonomiczny, gdyż w skali roku dotyczy to znacznie większej ilości godzin pracy niż dla np. klimatyzacji komfortu. Tę efektywność można poprawić poprzez kilka zabiegów. Pierwszy z nich to przewymiarowanie jednostki wewnętrznej względem wielkości agregatu o około 2040%. Oznacza to np. kombinację jednostki split. Zamiast 7 kW jednostka zewnętrzna i 7 kW jednostka wewnętrzna, stosuje się kombinację odpowiednio 7 kW jednostka zewnętrzna i 10 kW jednostka wewnętrzna. Taki zestaw umożliwia uzyskanie o około 20% wyższych efektywności chłodzenia wprost przekładających się na koszta eksploatacyjne. Ponieważ większość kompatybilnych układów split dostępnych na rynku wymiarowana jest wielkościowo 1 do 1 (z punktu widzenia jednostek: zewnętrznej i wewnętrznej), to dla takich niestandardowych zestawów z przewymiarowaną jednostką wewnętrzną producent powinien normalnie udostępnić etykietę energetyczną i tabele wydajności w cawww.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
łym zakresie pracy zgodnie z wymogami aktualnych norm, w celu potwierdzenia danych i wyeliminowania niekompatybilnych zestawień. Takie przewymiarowanie umożliwia podniesienie temperatury odparowania, co skutkuje niższym poborem mocy elektrycznej w czasie pracy oraz wyższym poziomem wilgotności powietrza w serwerowni względem standardowego układu. Wilgotność powietrza pozostaje na bezpiecznym poziomie poniżej 40% wilgotności względnej, a wymiana ciepła prawie w 100% dotyczy ciepła jawnego, bez wykraplania wilgoci. W standardowych układach zwymiarowanych 1 do 1 niższa temperatura odparowania wysusza powietrze do poziomu poniżej 25% wilgotności względnej, ale wiąże się to z przeznaczeniem części mocy chłodniczej na ciepło utajone, czyli skroplenie wilgoci bez obniżenia temperatury powietrza w pomieszczeniu technicznym. Drugim sposobem ograniczania kosztów eksploatacyjnych chłodzenia pomieszczeń technicznych jest zastosowanie „free coolingu”. Pojęcie to oznacza maksymalne wykorzystanie naturalnych warunków temperaturowych otoczenia do uzyskiwania efektu chłodniczego. Określenie free cooling nie znalazło jeszcze równie wymownego odpowiednika w języku polskim, przez co wykorzystywane jest ciągle w oryginale. Utrzymywanie temperatury w serwerowni na poziomie np. 22°C oznacza, że w ciągu roku bardzo często (szczególnie w okresach przejściowych) wystąpi sytuacja, gdy temperatura otoczenia, czyli źródła o nieograniczonych możliwościach, będzie w okolicy 20°C. Wystarczy wtedy niewielkim nakładem energetycznym przetransferować ciepło z pomieszczeń technicznych do otoczenia, aby uzyskać wymagane warunki pracy. Wymiana ciepła powinna odbywać się w sposób pośredni, aby nie dostarczyć z powietrzem zewnętrznym nadmiaru niebezpiecznej dla sprzętu elektronicznego wilgoci. Standardowe klimatyzatory do pomieszczeń technicznych nie posiadają funkcji free coolingu, ale przystosowane są do współpracy z urządzeniami zewnętrznymi dającymi takie możliwości. Natomiast bardziej zaawansowane systemy i rozwiązania klimatyzacji precyzyjnej już jak najbardziej. Potencjał oszczędności możliwych do wygenerowania w ten sposób to dla serwerowni o obciążeniu 7 kW około 1000,00 PLN w skali roku.
Skuteczność Serwerownie czy pomieszczenia techniczne charakteryzują się stosunkowo dużymi zyskami ciepła na jednostkę kubatury i jednocześnie architekturą niesprzyjającą swobodnemu przepływowi powietrza odbierającego te zyski. Dlatego ważne, aby odpowiednio zorganizować przepływ powietrza w chłodzonych pomieszczeniach, tak aby wyeliminować powstawanie martwych nieprzewietrzanych stref. Do pomieszczeń o nieregularnych kształtach, np. w kształcie litery „L”, lub długich, ale wąskich można zastosować rozbicie jednostki wewnętrznej na kilka mniejszych, ale pracujących dokładnie tak jak jedna większa, tylko z lepszym dotarciem do poszczególnych stref pomieszczenia. Wszystkie jednostki wewnętrzne podłączone są wtedy do jednego agregatu zewnętrznego, ale nie jest to układ multi, gdyż nie możemy na każdej z nich indywidualnie zadawać parametrów pracy. Jedna jednostka wewnętrzna wybierana jest jako master i komunikuje się ze sterowaniem, a pozostałe nadążają pracą równoległą do jednostki master. W zależności od tego, czy pomieszczenie przystosowane jest do rozprowadzenia powietrza w podłodze czy nie, można zastosować albo jednostki kanałowe, albo podstropowe, ścienne czy kasetonowe w taki sposób, aby nie mieszały się strumienie ciepłego i zimnego powietrza. Patrząc na rozwój teleinformatyki w ostatnich latach, łatwo dostrzec lawinowo rosnące zapotrzebowanie na rozwiązania i technologie IT zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym. To zapotrzebowanie pociąga za sobą konieczność rozwoju i budowy infrastruktury niezbędnej do obsługi, coraz powszechniejszego dostępu do internetu czy sieci komórkowej. Każda taka komórka czy pomieszczenie techniczne to wycinek globalnej sieci, ale mają swoje wymagania, aby mogły w tej sieci aktywnie i na bieżąco uczestniczyć. Erwin Szczurek
63
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Wina niesprawnego komina?
Przykry zapach z kominka Dziś chciałbym opisać Państwu przypadek instalacji, w którym brak kompletnych informacji uzyskanych od zgłaszającego problem spowodował zabrnięcie w sytuację, wydawałoby się, bez wyjścia. Sytuacja, z którą się spotkałem przypomina czasem tę, gdy niedomaga nam samochód, podjeżdżamy do mechanika, opisujemy problem, a... problem w obecności fachowca się nie pojawia, więc ten dziwnie się na nas patrzy. Z drugiej strony myślimy czasem: „co to za mechanik - przecież mu opisuję objawy, on potwierdza, że to nie jest normalnie, czyli że coś jest nie w porządku, więc dlaczego nie wie, co zrobić, aby auto nam naprawić? Chyba jakiś kiepski ten mechanik!”. No właśnie, dlaczego mechanik potrzebuje na własne uszy ten dziwny stukot usłyszeć albo osobiście doświadczyć braku ciągu w silniku podczas porannego rozruchu, a nie wystarczy mu nasz opis?
przyłączony kominek o świetnych parametrach, a producenci kominka zapewniają, że niewielka wysokość komina nie jest w tym przypadku problematyczna. Dodatkowo dowiedziałem się, że dom jest wybudowany w środku lasu (fot. 1). Na to ostatnie zdanie zwróciłem największą uwagę, wiem bowiem, jak negatywny wpływ może mieć nieprawidłowe usytuowanie wylotu z komi-
Zapachy z kominka Zgłoszenie dotyczyło brzydkiego zapachu... po prostu smrodu, który wydobywał się rzekomo z powodu błędu w kominie. Błędu bliżej nieokreślonego przez zgłaszającego problem. Po prostu komin czasami smrodzi, bo wstecznym ciągiem z komina poprzez kominek do domu wpada zimne powietrze, a ponieważ przebiega przez komin, to po drodze „przechodzi” zapachem sadzy odłożonej na ściankach komina. Początkowo nie mogłem zająć się tym w sposób typowy, a więc według procedury, zgodne z którą rozpoczynam badanie sprawy od oględzin „na miejscu zdarzenia”, przeprowadzenia „wywiadu”, dopytania o szczegółowe okoliczności, jakim towarzyszy odczuwanie nieprzyjemnych zapachów. Jedyne, na czym mogłem początkowo bazować, była informacja, że komin jest stosunkowo niski (ok. 6 m wysokości całkowitej), do komina jest
64
na w stosunku do kształtu i nachylenia dachu lub do okolicznych przeszkód w postaci wyższego dachu budynku sąsiada, jeżeli stoi on bardzo blisko. Tym bardziej ściana lasu może być przyczyną zawirowań powietrza. W przypadkach niekorzystnego współwystępowania kilku warunków powietrze może nawet - obrazowo mówiąc - „spadać” niemal pionowo z korony drzewa wprost do komina, dusząc w nim spaliny. Dla spokoju sprawdziłem też obliczeniowo, jak w normalnych warunkach powinien się spisywać komin, do którego przyłączony będzie wspomniany kominek, o którego parametry szybciutko wystąpiłem do producenta paleniska. Obliczeniowo komin o wysokości nawet niższej o około 1 metr przy zachowaniu tej samej średnicy komina (18 cm) powinien wytworzyć ciąg wystarczający do zapewnienia - nawet z pewnym zapasem -
normalnego kierunku przepływu produktów spalania. Cóż, pozornie problem dotyczył więc tego niefortunnego ulokowania budynku w bezpośrednim otoczeniu drzew.
Pierwsze próby... Pierwszą moją sugestią było więc zalecenie, aby spróbować nałożyć nad otwór wylotowy z komina nasadę blaszaną (daszek), która spowoduje, że jakikolwiek ruch powietrza, wiatr występujący między drzewami nad dachem, nie będzie miał żadnego wpływu na wydobywające się z komina spaliny. Wyjaśniłem człowiekowi zjawisko wiatrów fenowych, opadających i ich wpływ na zaburzenia w działaniu kominów. Podałem mu też informację, jakie przepisy regulują wysokość usytuowania wylotu z komina ponad dachem w odniesieniu do przeszkód otaczających komin. Przypomnę, że przepisy regulujące tę kwestię (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie - Dz. U. nr 75 z 2002 r. z późniejszymi zmianami) odsyłają do zapisów podanych w normie PN-89/B10425. W tym jednak momencie człowiek zgłaszający problem zaoponował. Dopiero po chwili podał mi, że zaobserwował wsteczne ciągi w kominku nie tylko podczas użytkowania kominka i komina, ale głównie (a może nawet wyłącznie) w okresie, w którym kominek jest nieużywany i nawet nie jest ciepły, np. po niedawnym użytkowaniu. Jakim tropem miałem wówczas pójść, aby rozwikłać zagadkę? Nasada blaszana, której założenie zasugerowałem, nadal wydawała mi się dobrym pomysłem, jednak odniosłem wrażenie, że nie usytuowanie domu w lesie jest tu najważniejsze i nie sam ruch powietrza (chaotyczny powyżej dachu) „wrzuca” powietrze do komina w ilości powodującej odczuwanie dużego dyswww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
komfortu zapachowego. Poprosiłem o kilka dni cierpliwości i udałem się na miejsce, aby obejrzeć całość bezpośrednio. Chciałem sprawdzić, czy da się zaobserwować/odczuć ruch powietrza przy kominku i czy ten ruch będzie bardzo zmienny, jeżeli pootwierane zostaną wszystkie (lub tylko niektóre) okna w domu, a także drzwi. Ciekaw byłem, czy ruch powietrza będzie się zmieniał co do kierunku oraz co do ewentualnej wartości. Czy przy uchyleniu któregoś z otworów okienno-drzwiowych przy kominku lub otwartych drzwiczkach wyczystkowych w kominie poczujemy napływ powietrza atmosferycznego (zimniejszego i potencjalnie śmierdzącego sadzą) przez komin, czy może w jakiejś konfiguracji otwartych/zamkniętych drzwi lub okien zaobserwujemy odpływ powietrza z domu do komina. Zakładałem bowiem możliwość niefortunnego układu kanałów wentylacyjnych, powodującego nadmierne nadciśnienie po jednej stronie bryły budynku i podciśnienie po drugiej stronie. W takich bowiem przypadkach najczęściej spotykałem się z fałszywym, niezaplanowanym i nieoczekiwanym ruchem powietrza w budynku. Zjawisko polega na tym, że część kanałów wentylacyjnych działa prawidłowo - wyciągając powietrze z domu do atmosfery, jednak odbywa się to kosztem innych kanałów czy otworów w domu. Jeżeli okna w tej części domu są pozamykane, może okazać się, że ewentualne nawietrzaki przyokienne mają niewielką wydajność w stosunku do tymczasowych potrzeb wentylacyjnych. W efekcie wymuszane jest „zaciąganie” dodatkowego powietrza niezbędnego do wyrównania bilansu wentylacyjnego. Powietrze usuwane przez prawidłowo (lub nadmiernie) działające kanały wentylacji wywiewnej w jednej części domu (po stronie podciśnieniowej) wymusza zasysanie powietrza w drugiej części domu nie tylko ze wspomnianych nawietrzaków, ale także z wybudowanych w tamtej części domu kanałów
www.instalator.pl
1 (221), styczeń 2017
wentylacyjnych, przyjmujących - wbrew swojej nazwie - funkcję nawiewną. Takim nawiewnym kanałem mógłby okazać się (nie ze względu na oczekiwania projektanta, ale ze względu na normalnie występujące zjawiska fizyczne) ten nasz smrodzący kominek wraz z kominem. Po moim przyjeździe z anemometrem zaczęliśmy faktycznie mierzyć przepływ powietrza przez wyczystkę kominową (fot. 2) przy różnych wariantach pootwieranych/pozamykanych okien i drzwi w budynku. Wartości przepływu były zróżnicowane (w niezbyt wielkim zakresie) jednak kierunek przepływu powietrza był ciągle prawidłowy, a wahania wartości mogły być zaburzone tym co aktualnie dzieje się na zewnątrz domu, za oknami. Mam tu na myśli zwykły ruch powietrza, słaby, ale niezmienny, jeżeli chodzi o kierunek.
Istotny sznureczek Dopiero przechodząc do łazienki zauważyłem to, co widać na zdjęciu nr 3 - sznureczek włączający nie tylko do-
datkowe oświetlenie, ale jednocześnie uruchamiający wentylator łazienkowy, którego tu raczej nie powinno być. Okazało się, że słabo działająca wentylacja naturalna w łazience i zaduch utrzymujący się przez długi czas po kąpieli denerwował mieszkańców, w związku z czym na wlocie do kanału wentylacyjnego 2-3 miesiące temu zamontowany został wentylator mechaniczny, który uruchamiany jest „na życzenie”, najczęściej podczas kąpieli lub pod koniec. Dopiero teraz, gdy
zwróciłem uwagę mieszkańcom na ten wentylator, zauważyli oni pewną prawidłowość. Najczęściej wydobywający się z kominka zapach sadzy ma miejsce wieczorami, pod koniec pory kąpieli domowników. Włączyłem wentylator i wróciłem do pomiarów ruchu powietrza przy wyczystce kominowej. Początkowo niczego szczególnego nie dostrzegłem, nadal wszystko wyglądało poprawnie, tak jak przed włączeniem wentylatora mechanicznego. Obawiałem się nawet, że znowu podążam fałszywym tropem, jednak po około 1012 minutach ruch powietrza przy kominie ustał i... zaczęliśmy (tym razem wszyscy) wyczuwać delikatny, ale nieprzyjemny zapach spalenizny.
Konieczne oględziny Mój przyjazd na miejsce okazał się celną decyzją, ponieważ prawdopodobnie w rozmowach telefonicznych mogłoby nigdy nie dojść do zwrócenia mojej uwagi przez właściciela na fakt, że samowolnie zastosował wentylator wyciągowy, wy-
muszający szybszy ruch powietrza wywiewanego z łazienki. Zamontował go oczywiście w dobrej wierze, próbując pozbyć się duchoty w pomieszczeniu. Dodatkowo obawiał się problemów z ewentualnym grzybem w przyszłości, jednak zupełnie nie miał świadomości wpływu oddziaływania takiego wentylatora na zaburzenia całego, dość wrażliwego przecież, układu wentylacji grawitacyjnej w domu mieszkalnym. Mariusz Kiedos
65
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Świeże, świeższe i najświeższe (a także prosto z... konserwy) informacje z instalacyjnego rynku
Co tam Panie w „polityce”?
66
Inteligentne ogrzewanie
Systemy Viega na Mokotowie
Z liczbą ponad 210 000 sprzedanych urządzeń grzewczych wyposażonych w opcję komunikacji przez internet Bosch jest wiodącym dostawcą inteligentnych rozwiązań grzewczych (Smart Heating). Nie tylko poprawiają one komfort użytkowania, ale też wyraźnie zwiększają efektywność energetyczną systemów grzewczych. Gazowy kocioł kondensacyjny Bosch Condens 9000i wyposażono na przykład w opcję sterowania za pomocą aplikacji na smartfon lub tablet. Jeśli zmieniają nam się plany i nasz powrót do domu się opóźnia, możemy w łatwy sposób zmienić godzinę rozpoczęcia pracy systemu grzewczego w trybie wyższej i komfortowej temperatury. Rozwijana przez Bosch aplikacja „Bosch Smart Home” umożliwia zdalne sterowanie oświetleniem, ogrzewaniem, czujkami dymu i ruchu oraz nadzorowanie ich pracy na tablecie lub smartfonie. Już w styczniu na targach elektroniki użytkowej CES 2017 w Las Vegas Bosch zaprezentuje między innymi tzw. „managera scenariuszy”, dzięki któremu obsługa zintegrowanego domu staje się jeszcze bardziej intuicyjna. Na przykład wychodząc z domu, użytkownik nie będzie już musiał sam sprawdzać, czy wyłączył ogrzewanie, urządzenia elektryczne lub światło. Wybierając w aplikacji „Bosch Smart Home” scenariusz „wyjście z domu”, przekaże załatwienie tych wszystkich czynności swojemu mobilnemu managerowi. Eksperci rynkowi szacują, że już w 2017 roku światowy rynek rozwiązań Smart Home osiągnie poziom 10 mld EUR. Do roku 2020 ok. 230 mln gospodarstw domowych na świecie będzie wyposażonych w rozwiązania Smart Home. To aż 15% wszystkich gospodarstw domowych. System Smart Home oferowany przez Bosch to przyjazne i bezpieczne rozwiązanie dla inteligentnych domów.
Instalacje oparte na wysokiej jakości materiałach i nowoczesnej technologii są gwarancją bezpieczeństwa, higieny i bezproblemowej eksploatacji, co jest ważne zarówno z punktu widzenia inwestora, jak i wykonawcy czy w końcu samych użytkowników obiektu. Dlatego w nowym wielokondygnacyjnym budynku mieszkalnousługowym przy ul. Huculskiej 5 na warszawskim Mokotowie do wody ciepłej i zimnej zastosowano system rur i złączek ze stali nierdzewnej Sanpress Inox firmy Viega. Instalacje ciepła technologicznego i hydrantowa zostały wykonane w systemie Prestabo - stal niestopowa ocynkowana. Poziomy i piony instalacji zimnej i ciepłej wody użytkowej zaprojektowano z rur ze szwem spawanych laserowo, ze stali odpornej na korozję o numerze 1.4521, zgodnych z normą PN-EN 10088/PN-EN 10312 seria 2. Rury zostały połączone kształtkami systemu Sanpress Inox, które podobnie jak inne złączki firmy Viega - charakteryzuje zaprasowanie przed i za uszczelką. Gwarantuje to najwyższy poziom bezpieczeństwa. W instalacji zastosowano elementy o średnicach od 15 do 108 mm. Piony poprowadzone zostały w mieszkaniach, w szachtach instalacyjnych. Ciepła woda użytkowa dostarczana jest z węzła umieszczonego na poziomie garaży. Stal nierdzewna to najlepsze możliwe rozwiązanie pod względem odporności na korozję i higieny wody pitnej. Mate-
riał ten jako jedyny nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia wody. Instalacja jest przystosowana do przegrzewów stosowanych do zwalczania bakterii legionella. Pestabo to sprawdzony i ekonomiczny system zaprasowywany ze stali czarnej ocynkowanej zewnętrznie. W budynku przy ul. Huculskiej wykonano w nim instalacje ciepła technologicznego (średnice od 15 do 108 mm) oraz instalację hydrantową, zlokalizowaną w garażach (średnice 54, 64 i 76 mm). W tym drugim przypadku zastosowano rury ocynkowane podwójnie - zewnętrznie i wewnętrznie. Są one wykonane z jednej taśmy stalowej i cynkowane ogniowo z obu stron w procesie Sendzimira. Grubość warstwy cynku wynosi 20 µm. Dzięki temu stalowa rura Prestabo jest optymalnie chroniona przed korozją. Bardzo ważną zaletą tego systemu, szczególnie przy dużych projektach, jest również doskonały stosunek ceny do jakości. l Więcej na www.instalator.pl
Wyróżnienia dla Bosch Na targach CES (Consumer Electronics Show®) 2017, które odbyły się w dniach 5-8 stycznia 2017 w Las Vegas firma Bosch zaprezentowała technologie zintegrowane, które ułatwiają codzienne życie, czyniąc je bardziej komfortowym i bezpieczniejszym: innowacyjne rozwiązania w dziedzinach Smart Home, Smart City, Connected Mobility czy Przemysł 4.0. Podczas konkursu „CES® 2017 Innovation Awards“, który odbywa się przed targami i w którym nagradzane są najlepsze produkty, aż cztery wyróżnienia otrzymały inteligentne produkty Bosch: zintegrowany podgrzewacz wody oraz dwa innowacyjne rozwiązania dla motocykli. Wygodne, zdalne włączanie i wyłączanie podgrzewacza wody, ustawianie temperatury wody lub monitorowanie działawww.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
nia za pomocą aplikacji: te funkcje przekonały jury konkursu do przyznania nowej generacji podgrzewaczy wody firmy Bosch wyróżnienia w kategorii „Home Appliances“. Urządzenie Greentherm 9000iSE jest wyposażone w opcję komunikowania się za pośrednictwem internetu, dzięki czemu właściciele domów i mieszkańcy mogą je wygodnie obsługiwać za pomocą aplikacji zainstalowanej na smartfonie lub tablecie. Nagrody CES Innovation Awards są przyznawane przez stowarzyszenie Consumer Technology Association (CTA)TM co roku w 28 kategoriach. Bosch był już laureatem nagród w poprzednich edycjach konkursu: w roku 2016 koncern otrzymał nagrodę za ekran dotykowy neoSense aktywnie reagujący na dotyk. l Więcej na www.instalator.pl
paliwo. Użyte powietrzne pompy ciepła DHP-AQ pracują w bardzo korzystnych warunkach, ponieważ temperatura powietrza ze sprężarkowni osiąga 40°C. Ciepło zasila nagrzewnice wodne zamontowane w kabinach lakierniczych i w liniach produkcyjnych fabryki mebli, a pełna automatyka systemu utrzymuje stałą temperaturę 30-45°C w kabinach. Typowo, w warunkach zimowych, pompy ciepła tracą na sprawności przy ujemnych temperaturach. Innowacyjne wykorzystanie ciepła odpadowego z zakładu produkcyjnego, które wprowadzone zostało bezpośrednio na wymiennik ciepła w pompie Danfoss, spowodowało, że DHP-AQ 18 pracują przez cały rok z bardzo wysoką i stałą sprawnością. Oszczędności z tytułu inwestycji dają jej zwrot już w 1,5 roku. l Więcej na www.instalator.pl
Pompy ciepła w fabryce mebli
300 mln zł na modernizację szkół
Firma Klose postanowiła obniżyć koszty produkcji ciepłej wody dla pracowników. Firma ECO-Synergia, którą inwestor wybrał do realizacji zlecenia, zaproponowała innowacyjne rozwiązanie - wykorzystanie pomp ciepła i odpadowego ciepła, które powstaje w wyniku procesów produkcyjnych. Taki projekt umożliwia nie tylko produkcję ciepłej wody, ale może być również wykorzystany do celów produkcyjnych fabryki - zasilania ciągów technologicznych do suszenia mebli lakierowanych. Ciepło jest odzyskiwane za pomocą powietrznych pomp ciepła Danfoss montowanych przy sprężarkowni. Ciepłe powietrze odpadowe ze sprężarkowni jest kierowane do pomp ciepła, gdzie następuje zamiana nośnika z powietrza na wodę, podwyższenie temperatury wody i skierowanie jej do suszarni lakierniczych. Ciąg technologiczny suszenia mebli po lakierowaniu wykorzystuje 9 powietrznych pomp ciepła Danfoss o łącznej mocy 158 kW. Dotychczas zakład musiał latem utrzymywać pracę kotła o mocy 1,5 MW, którego sprawność ze względu na częściowe obciążenie latem była obniżona. Jego praca, pomimo że wykorzystywane były odpady poprodukcyjne, wymuszała dokupowanie paliwa na zimę. Obecnie zakład odłącza kotłownię wiosną i oszczędza własne
Aż 114 szkół muzycznych i plastycznych w Polsce zostanie poddanych modernizacji energetycznej dzięki dofinansowaniu z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014-2020. Na ten cel z Funduszu Spójności przeznaczono prawie 303,5 mln zł dotacji w ramach poddziałania 1.3.1 Wspieranie efektywności energetycznej w budynkach użyteczności publicznej. Całkowity koszt projektu wyniesie 377 mln zł. Projekt Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego pn. „Kompleksowa modernizacja energetyczna wybranych państwowych placówek szkolnictwa artystycznego” obejmie 114 szkół z terenu całej Polski (w sumie 156 budynków). Są to szkoły muzyczne i plastyczne działające we wszystkich województwach. Wiele z nich funkcjonuje w małych miejscowościach, nierzadko w budynkach od dawna wymagających pilnych remontów, niektóre z tych obiektów mają charakter zabytkowy. Realizacja rzeczowa zakrojonych na szeroką skalę prac będzie polegała na dociepleniu elementów konstrukcyjnych, wymianie okien, grzejników, kanałów i rur wentylacyjnych oraz klimatyzacyjnych, budowie systemów oświetlenia, kabli i przewodów elektrycznych, opraw
www.instalator.pl
oświetleniowych, zainstalowanie nowych kotłów i pomp ciepła. Koszt całkowity przedsięwzięcia wyniesie 377 mln zł. Wnioskowane dofinansowanie opiewało na sumę 357 mln zł (303 450 000,00 zł ze środków Funduszu Spójności oraz 53 550 000,00 zł ze środków krajowych - budżet państwa). Projekt, rozpoczęty 1 października 2016 r., powinien zakończyć się do 31 grudnia 2021 r.
Pakiet Czystej Energii 2016 W opublikowanej w kwietniu br. Strategii UE w zakresie ogrzewania i chłodzenia Komisja Europejska poświęciła istotną uwagę energii cieplnej. Konsekwentne podejście do tego zagadnienia pojawiło się w odpowiednim momencie, ponieważ dekarbonizacja systemu energetycznego Europy nie jest możliwa bez dekarbonizacji sektorów ogrzewania i chłodzenia. 30 listopada 2016 r. Komisja opublikowała tzw. „Pakiet Czystej Energii”, który jest krokiem w kierunku umieszczenia celów Strategii w prawie Unii Europejskiej. Pakiet ten to propozycja, która ma na celu utrzymanie konkurencyjności Unii Europejskiej w czasach, gdy przejście na czystą energię zmienia światowe rynki energii. Zdaniem Komisji dostosowywanie się do tych przemian nie jest wystarczające, potrzebne jest zintegrowane podejście, w którym priorytetem jest efektywność energetyczna. Celem Komisji jest ponadto osiągnięcie przez Unię Europejską pozycji lidera na polu energii odnawialnej oraz zadbanie o to, aby europejscy konsumenci byli traktowani uczciwie. Pomimo zapewnień komisarza ds. działań w dziedzinie klimatu i energii Miguel’a Arias Cañete, że Komisja Europejska „nie będzie bezpośrednio, ani pośrednio wspierać wykorzystania paliw kopalnych”, sugerowane założenia polityki energetycznej wciąż są zbyt neutralne technologicznie. Brakuje wyszczególnienia konkretnych źródeł energii, które przyczynią się do dekarbonizacji systemu energetycznego. W konsekwencji paliwa kopalne w krajach członkowskich wciąż mogą być faworyzowane kosztem odnawialnych źródeł energii. Nie powstrzyma to również dotacji do paliw kopalnych. l Więcej na www.instalator.pl
67
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Efektywne działanie systemów wentylacji
Krotność wymian W poprzednim artykule poruszyłem rzadko pojawiający się temat skuteczności wentylacji, której wartość zleży od emisji zanieczyszczeń oraz przepływu powietrza. W technice wentylacyjnej zdecydowanie częściej pojawia się wartość określająca ilość przepływającego powietrza w danej kubaturze zwana krotnością wymian. Analizując efektywność działania układów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, nie można pominąć aspektu kubatury pomieszczeń, w jakich jest ona określana. Wartością, która to uwzględnia, jest krotność wymian powietrza i opisuje ją zależność: k = V/Vp, gdzie: k - krotność wymiany powietrza w danym pomieszczeniu [1/h] V - przepływ powietrza [m3/h] Vp - kubatura pomieszczenia [m3].
Grupy wartości krotności Wartość krotności wymian powietrza często pojawia się w literaturze oraz podczas projektowania układów wentylacji, nie powinna być jednak traktowana jako podstawa do obliczeń ilości powietrza wentylacyjnego. Raczej powinna mieć charakter poglądowy, sprawdzający, a przy projektowaniu każdorazowo należy indywidualnie określić obciążenia występujące w danym pomieszczeniu. Podawane w różnych źródłach wartości zazwyczaj określają minimalne zalecane krotności wymian powietrza i są określone z uwzględ-
68
nieniem specyfiki pomieszczeń oraz procesów w nich przebiegających. Wartości te - podobnie jak pomieszczenia, dla których te wartości są określane -podzieliłbym na dwie grupy: I grupa - pomieszczenia, które określę jako ogólno-użytkowe, tj. mieszkania, sklepy, sale bankowe, biura itp. W tego typu pomieszczeniach głównym kryterium doboru wielkości układu jest zazwyczaj komfort człowieka. Przykładowe wartości dla tej grupy zestawiłem w tabeli nr 1. II grupa - pomieszczenia specjalistyczne, w których o ilości powietrza, a więc też krotności wymian, decyduje zazwyczaj proces i wymagana do usunięcia ilość zanieczyszczeń przy jednoczesnym wprowadzeniu świeżego powietrza dla potrzeb higienicznych. Do grupy tej należą m.in. pomieszczenia produkcyjne, pomieszczenia czyste, gastronomiczne, przemysłowe i specjalistyczne. Poniżej podaję wartości krotności wymian dla wybranych pomieszczeń tej grupy: l Apteki: - izba recepturowa: ilość wymian 2 [1/h], (źródło: Dz. U. 171 poz. 1395 2002 r.),
- izba do sporządzania produktów homeopatycznych: ilość wymian - 2 [1/h], (źródło: Dz. U. 171 poz. 1395 2002 r.), - zmywalnia: ilość wymian - 2 [1/h], (źródło: Dz. U. 171 poz. 1395 2002 r.), - pozostałe pomieszczenia: ilość wymian - 1,5 [1/h], (źródło: Dz. U. 171 poz. 1395 2002 r.), l Służba zdrowia: - gabinet konsultacyjno lekarski: ilość wymian - 2 [1/h], (źródło: wytyczne), - gabinet zabiegowy: ilość wymian od 3 do 4 [1/h], (źródło: wytyczne), - gabinet zabiegowy ze znieczuleniem ogólnym: ilość wymian - od 10 do 12 [1/h], (źródło: wytyczne), - sterylizatornia: ilość wymian - 5 [1/h], (źródło: wytyczne), - gabinet rentgenowski: ilość wymian - 1,5 [1/h], (źródło: Dz. U. 180 poz. 1325 2006 r.), - ciemnia rentgenowska: ilość wymian - 3 [1/h], (źródło: Dz. U. 180 poz. 1325 2006 r.), l Pralnie i farbiarnie zawodowe: - sortowanie, magazyny odzieży brudnej oraz przeznaczone do płukania, odwirowywania i farbowania: a) nawiew: ilość wymian - 5 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), b) wywiew: ilość wymian - 6 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), - moczenie, odkażanie, ręczne prasowanie odzieży: a) nawiew: ilość wymian - 3 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), b) wywiew: ilość wymian - 4 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), - gotowanie odzieży, pranie ręczne i mechaniczne, farbowanie: a) nawiew: ilość wymian - 6 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), b) wywiew: ilość wymian - 7 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), - suszenie i mechaniczne prasowanie odzieży: a) nawiew: ilość wymian - 4 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), www.instalator.pl
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
- na zdjęciu 1b znajduje się wentylator po wymianie z uwzględnieniem wysokiej temperatury medium (obudowa wykonana z materiałów odpornych na działanie wysokich temperatur, silnik znajduje się poza strumieniem przepływu powietrza). Z Fotografia 2 - zdjęcie pokazuje zdemontowany konwektor grzewczy służący do ogrzewania obiektu wielkokubaturowego. Odpowiednio do-
b) wywiew: ilość wymian - 5 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), - sortowanie i magazynowanie odzieży czystej lub ufarbowanej: ilość wymian - 1 [1/h], (źródło: Dz. U. 40 poz. 469 2000 r.), l Zakłady gastronomiczne: - kuchnie: ilość wymian - od 15 do 30 [1/h], (źródło: wytyczne), - obieralnie: ilość wymian - od 4 do 6 [1/h], (źródło: wytyczne), - zmywalnie: ilość wymian - 10 [1/h], (źródło: wytyczne), - przygotowalnia: ilość wymian od 4 do 8 [1/h], (źródło: wytyczne), l Zakłady graficzne: ilość wymian 6 [1/h], (źródło: Dz. U. 65 poz. 447 1951 r.), l Malarnie (metalizacja natryskowa, czyszczenie powierzchni) - komora robocza: ilość wymian - 10 [1/h], (źródło: Dz. U. 237 poz. 2003 2003 r.), l Prace z użyciem cyjanków do obróbki cieplnej metali, ich roztworów i mieszanin: ilość wymian - 10 [1/h], (źródło: Dz. U. 69 poz. 456 2007 r.), l Prace z rtęcią i jej związkami: ilość wymian - 6 [1/h], (źródło: Dz. U. 69 poz. 455 2007 r.). Osobną grupę stanowią te pomieszczenia, dla których przepisy lub wytyczne określają ilości powietrza w odniesieniu do powierzchni jednostkowej lub osoby, bez podawania krotności wymian w kubaturze. Wybrane wartości dla tej grupy pomieszczeń zestawiłem w tabeli nr 2. www.instalator.pl
Właściwy dobór Określenie ilości powietrza wentylacyjnego pozwala wyznaczyć wydajność urządzenia centralnego oraz obliczyć przekrój poprzeczny kanałów wentylacyjnych. Odpowiedni dobór powinien uwzględniać też inne parametry, wśród których wyróżniłbym: - opory instalacji, - zalecane min. prędkości przepływu powietrza w kanale, - stopień zabrudzenia oraz temperaturę przetłaczanego powietrza. Na zdjęciach 1-3 przedstawiłem kilka przykładów, w których doszło do uszkodzenia elementów lub nieprawidłowego działania instalacji spowodowanego złym doborem elementów składowych układu lub/i błędami wykonawczymi: Z Fotografia 1 - wentylator przetłaczający gorące i zawilgocone powietrze:
a
brana wydajność grzewcza urządzenia została ograniczona przez straty przy wypływie powietrza (drastyczne zredukowanie przekroju, zbyt wysokie prędkości przepływu w poszczególnych odgałęzieniach, brak izolacji termicznej). Efektem tych błędów było niedogrzanie pomieszczeń mimo wystarczającej mocy nominalnej urządzenia centralnego. Z Fotografia 3 - na tym zdjęciu widać uszkodzenie przewodu wentylacyjnego spowodowane przez niestaranny montaż, brak wzmocnień poprzecznych oraz duży spręż instalacji. Sławomir Mencel
b
- zdjęcie 1a przedstawia uszkodzoną przez gorące medium obudowę wentylatora.
Z Wszystkie zdjęcia z archiwum firmy Klimatsystem.
69
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
Wentylacja w garażu
Bez oparów Zadaniem wentylacji w garażu jest odprowadzenie na zewnątrz spalin powstałych podczas pracy silnika samochodu, oparów paliwa i wilgoci oraz dostarczenie w to miejsce świeżego powietrza. Inwestycja we własny dom wiąże się często z koniecznością budowy garażu dla pojazdu lub pojazdów. W zależności od wybranego projektu i wielkości działki budowlanej możemy wybierać pomiędzy garażami wolnostojącymi lub też zintegrowanymi z bryłą budynku.
Instalacje w garażu Niezależnie od wybranego wariantu musimy pomyśleć o wyposażeniu garażu w szereg inatalacji, dzięki którym będzie bezpiecznym i w pełni funkcjonalnym pomieszczeniem. Instalacja elektryczna jest standardem, ale w wielu wypadkach garaże są wyposażane w instalację grzewczą. Jedną z obowiązkowych instalacji w garażu jest instalacja wentylacyjna. Zadaniem wentylacji w tych pomieszczeniach jest odprowadzenie na zewnątrz spalin powstałych podczas pracy silnika samochodu, oparów paliwa i wilgoci oraz dostarczenie w to miejsce świeżego powietrza. Spaliny zawierają wiele trujących substancji wraz z tlenkiem wegla, który jako bezbarwny, bezwonny i niezwykle niebezpieczny dla ludzkich organizmów, gdyż łaczy się z hemoglobiną zamiast tlenu i uniemożliwia skuteczną wymianę gazową.
Paragrafy „od garaży” Zapis mówiący o konieczności wentylowania garaży znajduje się w rozporządzeniu ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. z 2002 r.
70
nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami). Przepisy jednoznacznie określają minimalne wymagania stawiane garażom typu zamkniętego. Każdy taki obiekt musi być wyposażony w wentylację co najmniej naturalną. W tym wariancie przewietrzanie zapewniają otwory wentylacyjne umieszczone na przeciwległych ścianach lub na ścianach bocznych. Najczęściej wykonywane są instalacje, w których jedne otwory znajdują się we wrotach, a drugie na końcowej
ścianie garażu. W świetle polskich przepisów budowlanych łączna powierzchnia netto otworów wentylacyjnych powinna wynosić nie mniej niż 0,04 m2 na każde stanowisko postojowe w nieogrzewanych garażach naziemnych wolnostojących, przybudowanych lub wbudowanych w bryłę budynku. W wypadku ogrzewanych garaży naziemnych lub częściowo zagłębionych, mających nie mniej niż 10 stanowisk postojowych, zobligowani jesteśmy do zainstalowania co najmniej instalacji wentylacji grawitacyjnej, która zapewni minimum 1,5 raza wymiany powietrza na godzinę. Wydajność tego typu wentylacji za-
leży od różnicy temperatur pomiędzy garażem a środowiskiem zewnętrznym. Latem może być nie wystarczająca, zimą zbyt intensywna.
Garaż zimą Istotnym problemem garaży ogrzewanych z wentylacją grawitacyjną są spore straty ciepła na wentylację w sezonie ogrzewczym. Dodatkowo może pojawiać się zjawisko zasysania spalin do domu przez inne kanały wentylacyjne w budynku, jeśli garaż jest połączony z budynkiem za pomocą pojedynczych drzwi bez tzw. śluzy. Aby zapobiec wszystkim negatywnym czynnikom, dobrze jest zainstalować mechaniczny system wentylacyjny, który załączy się automatycznie w momencie otwarcia drzwi garażowych i wyłączy się z opóźnieniem po ich zamknięciu. Wytworzone w ten sposób podciśnienie zapobiegnie przedostawaniu się spalin do części mieszkalnej naszego domu. W domach wyposażonych w wentylację z urządzeniem rekuperacynym niedopuszczalne jest łączenie wentylacji domu z systemem wentylacji garażu. W tym wypadku mogłoby dojść do wniknięcia spalin do wentylacyjnej części domu, a to byłoby niezwykle groźne dla wszystkich domowników.
Podsumowanie Właściwe zaprojektowanie systemu wentylacyjnego w garażu będzie skutkowało maksymalnym bezpieczeństwem dla zdrowia użytkowników. Unikniemy dzięki temu kosztownych przeróbek. Auto będzie należycie wentylowane zwłaszcza w okresie zimowym, kiedy pod nadlolami gromadzi się dużo błota pośniegowego, które potem rozpuszcza się i spływa do garażu. Arkadiusz Kaliszczuk www.instalator.pl
l DODATEK OGŁOSZENIOWY „MAGAZYNU INSTAL ATORA“
1. 2
017
miesięcznik informacyjno-techniczny 1 (221), styczeń 2017
71
I
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
l DODATEK OGŁOSZENIOWY MAGAZYNU INSTALATORA tel. 58 306 29 75; e-mail: ogloszenia@instalator.pl
II
72
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
l DODATEK OGŁOSZENIOWY MAGAZYNU INSTALATORA tel. 58 306 29 75; e-mail: ogloszenia@instalator.pl
73
III
miesięcznik informacyjno-techniczny
1 (221), styczeń 2017
l DODATEK OGŁOSZENIOWY MAGAZYNU INSTALATORA tel. 58 306 29 75; e-mail: ogloszenia@instalator.pl
74
IV
Gwarantowana, comiesięczna dostawa „Magazynu Instalatora”: uprzejmie prosimy o wpłatę 11 PLN/miesiąc (lub - 33 na kwartał, 66 na pół roku, 121 na cały rok)
„Magazyn Instalatora” - dobra, polska firma!
nakład 11
015
15 12. 20 miesięcznik
informacyjno
-techniczny nr 12 (208),
grudzień
2015 ISSN 1505
nakład 11
G Ring
miesięcznik
- 8336
065
„MI”: ins talacje w
łazience
6 8. 201
informacyjno
-techniczny nr 8 (216),
sierpień
2016 ISSN 1505
G Ring
- 8336
„MI”:
moderni
zacja ins talac
G Zawó
nakład 11
miesięcznik
ji
r z prze lotem ogrzewa G Odwi nie płaszczyznowe er G Wodo t z wypełnienie miary i pomiary m G System z pompą G Cenn e G Such ocieplenie a G ErP w szczapka wentyla cji
015
15 11. 20
informacyjno
-techniczny nr 11 (207),
listopad
2015 ISSN 1505
G Ring
- 8336
„MI”: og rzewanie
płaszczyz
G Walka ustawa
nowe
z zadym ie
niem
G Fotowo ntysmogowa” G Awar ltaika ie wodo mierzy G Powi et G Łączenrze i rury G Kominy ie rur G Pompa przy belce „a
uszczelni
ona
nakład 11
015
16 10. 20 miesięcznik
informacyjno
-techniczny nr 10 (218),
październik
2016 ISSN 1505
- 8336
Uwaga - ważne! W celu łatwiejszej iden tyfikacji osoby/firmy wpłacającej prosimy o podanie w treści przelewu numeru identyfikacyjnego znajdującego się z lewej strony etykiety adresowej albo adresu, na który wysyłamy „Magazyn Instalatora”.
Jeśli chcieliby Państwo otrzymać fakturę VAT prosimy o dołączenie Państwa adresu e-mail w treści przelewu. Na wskazany adres e-mail zostanie przesłana faktura w formie pliku pdf.
G Ring
„MI”:
ogrzewa
*
G Bufor
nie płaszc zyz
instalac
do c.o.
ja
w salon ie
W przypadku pytań prosimy o kontakt: tel. 58 306 29 75 e-mail: info@instalator.pl
nowe
G Wentyla z pompą ciepła G Woda cja komforto wa sz G Kocioł ara G Higien z klasą a G Jastry w instalacji ch po ziomy G Koza
GRUNDFOS ALPHA3 SYSTEM
“Nowy System ALPHA3 pomógł mi zdobyć nowe zlecenia”
NOWY SYSTEM ALPHA3 DO KAŻDEJ DWURUROWEJ INSTALACJI Nowy System ALPHA3 został stworzony z myślą o ogromnej liczbie domowych instalacji, które wymagają zrównoważenia hydraulicznego. Darmowa aplikacja Grundfos GO Balance w smartfonie ułatwia przeprowadzenie tej czynności w zaledwie godzinę. Dzięki temu klient otrzymuje komfort temperaturowy w każdym pomieszczeniu, a rachunki za energię elektryczną mogą zmniejszyć się nawet o 20%. Poznaj System ALPHA3 tutaj: grundfos.pl/ALPHA3
117501_GPL_Heating_Ad_ALPHA3_Business_207x293mm_MI_ART02_MB.indd 1
ZA SYSTEMZAKUP UA ZYSK A LPHA3 SZ
*ALPHA3, ALPHA Reader oraz smartfon należy nabyć osobno. Aplikacja Grundfos Go Balance do równoważenia hydraulicznego jest darmowa.
DODAT PUNKTKOWE MASTE Y W R CLUB GRUND FOS
10/10/16 13.35