Navrhování zařízení k úpravě vody pro kotle s výměníky ze slitin hliníku a křemíku Pokyny pro projektanty Obecná část Provozní bezpečnost a spolehlivost kotlů je závislá na souhrnu fyzikálních a chemických vlastností prostředí na straně otopné vody, na základním seřízení a způsobu provozu a obsluhy. Jedním z nejdůležitějších požadavků je čistota výměníku na straně spalin i na straně otopné vody. Klasické kotle ocelové i litinové byly vyráběny z materiálů značných tloušťek a vrstva vodního kamene ani značná solnost vody neměla tak podstatný vliv na životnost, protože kotle byly provozovány při maximálním výkonu, tedy při plně zahřátých teplosměnných plochách a při plném výkonu měly i maximální účinnost, která však dosahovala pouze 80 – 85 % vztaženo k výhřevnosti. Konstrukce moderních kotlů musí umožnit modulaci výkonu, maximální přestup tepla při minimalizované přestupní ploše a co nejvyšší účinnost. Tady je jakákoli vrstva nečistot na teplosměnné ploše podstatným problémem. Proto je se zvyšujícími se nároky na účinnost a životnost kotlů kvalita oběhové vody tolik diskutovaným problémem. Znečištění výměníku na straně otopné vody se projevuje postupným zhoršováním přestupu tepla ze spalin přes stěnu výměníku do otopné vody a zvyšováním tlakové ztráty výměníku. Klesá výkon kotle, zvyšuje se teplota spalin a stále častěji dochází k vypínání kotle havarijním termostatem. Problematika otopné vody je značně rozsáhlá a souvisí nejen s chemickým složením vody, ale i s chemickým složením výměníku, prvků celé otopné soustavy a provozními teplotami při provozu kotle, popřípadě kotlů v kaskádě. Požadavky na složení oběhové a doplňovací vody jsou stanoveny výrobci kotlů v souladu s platnými předpisy a normami s přihlédnutím k výkonu zdroje, složení zdroje, objemu soustavy a materiálového složení soustavy. Požadavky obecně platné pro kotle z hliníkových slitin jsou dané zejména předpisem VDI 2035 a jsou uvedeny v Tabulce 1. Poznámka: ČSN EN 12953-10 a ČSN 07 7401 jsou platné pro ocelové žárotrubné a vodotrubné kotle teplovodní, horkovodní a parní. Pro kotle z hliníkových slitin nelze tyto normy aplikovat.
Kvalita plnicí, oběhové a doplňovací vody Tabulka 1 Mezní hodnoty v závislosti na měrném objemu soustavy VA VA = celkový objem soustavy / výkon nejmenšího z kotlů. Přepočet tvrdosti: 1 mmol.l-1 = 5,6°dH celkový výkon zdroje
*1 2 3 4
[kW] < 50 51 - 200 201 - 600 > 600
celková tvrdost [°dH] 2 - 16,8* 2 - 11,2 2 - 8,4 2-3
VA ≤ 10l.kW-1
10l.kW-1 < VA < 40l.kW-1
VA ≥ 40l.kW-1
1
2
3
vodivost
pH
[μS.cm-1] 60 - 500 60 - 300 60 - 200 60 - 100
7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5
celková tvrdost [°dH] 2 - 11,2 2 - 8,4 2-3 2-3
vodivost
pH
celková tvrdost
vodivost
pH
[μS.cm-1] 60 - 300 60 - 200 60 - 100 60 - 100
7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5
[°dH] 2-3 2-3 2-3 2-3
[μS.cm-1] 60 - 100 60 - 100 60 - 100 60 - 100
7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5 7,9 - 8,5
* pro ohřívač vody s cirkulací (<0,3 l.kW-1) a systémy s elektrickým ohřevem
Hliníkové slitiny jsou velmi dobře odolné kyselým vodám, ale se zvyšujícím se pH dochází postupně k reakci hliníku za vzniku hlinitých solí a iontů vodíku. Problematika těchto pochodů je značně složitá a přesahuje rámec tohoto materiálu. Pro účely plnění soustav je tedy třeba jednoznačně dodržet směrné hodnoty dané výrobci. Pro kotle z hliníkových slitin je závazná hodnota pH v rozmezí 8,0 – 8,4 a mezní hodnota je 8,5. Nad hodnoty 8,5 již dochází ke korozi na straně otopné vody v závislosti na teplotě přestupní plochy a v závislosti na konkrétním umístění ve výměníku. Hodnoty uváděné v tabulce 1 jsou směrné a závazné, ale nemusí plně vypovídat o skutečných parametrech zdrojů a soustavy. U topného výkonu vždy přihlížejte k výkonu kotle s nejnižším výkonem. Měřítkem pro správné stanovení úpravy vody jsou skutečné hodnoty konkrétní soustavy. Uvedená minimální tvrdost 2°dH musí být při plnění dodržena (syndrom „hladové vody“). Klesá-li tvrdost za provozu, je to známkou vysrážení vápníku a hořčíku a v žádném případě není třeba soustavu „natvrzovat“ surovou vodou.
Příklad 1: Pro výkon zdroje a 2. řádek tabulky, výkon 50 - 200 kW, zdroj je složen ze tří kotlů s výkonem 75 kW. Objem soustavy odhadem 25 x 200 = 5 000 litrů. Při podílu 5 000 / 200 = 25 je možno aplikovat 2. sloupec tabulky, tvrdost 2-8,4 °dH a vodivost 60 – 200 μS. Pokud ovšem uvažujeme pouze jeden kotel (je to normální provozní stav, kotelna není hotová, provizorně je v provozu jeden kotel), bude podíl 5 000 / 75 = 67. Tady už je jednoznačně nutno aplikovat 3. sloupec tabulky a dodržet tvrdost 2-3°dH a konduktivitu 60 – 100 μS. Skutečný objem celé soustavy Se zvětšujícím se objemem vody se zvětšuje i množství potenciálních pevných úsad, které se mohou usadit na teplosměnné ploše kotle. Doporučujeme aplikaci 2 - 3. sloupce tabulky pro objem soustavy 10 - 40 l/kW s přihlédnutím k výkonu jednoho kotle kaskády viz příklad 1. Výchozí tvrdost plnící, oběhové i doplňovací vody charakterizuje s objemem soustavy množství pevných úsad. Oběhová voda musí splňovat požadavky na obsah iontů vápníku a hořčíku, které způsobují celkovou tvrdost. Minimální požadovaná tvrdost zajišťuje stabilitu soustavy, zatímco požadavek na maximální tvrdost chrání soustavu před usazováním pevných usazenin tzv. vodního kamene na teplosměnných plochách při vyšších teplotách (pro soustavu s objemem 2 500 litrů je možná hmotnost pevných usazenin vyjádřených jako CaCO3 při 2°dH cca 0,18 . 0,1 . 2500 = 45 g, ale při tvrdosti pitné vody z rozvodu 15°dH již 337,5 g, převedeme-li na tloušťku vrstvy na teplosměnné ploše kotle CGB 50, je to pro 2°dH tloušťka 0,04 mm, ale při tvrdosti vody 15°dH je již tloušťka 0,3 mm, přičemž tloušťka 0,1 mm již snižuje přestup tepla o 10 %!). Skutečná velikost teplosměnné plochy osazených kotlů S zvyšujícím se měrným tepelným zatížením teplosměnné plochy se zvyšuje množství pevných nerozpustných usazenin, které mohou ulpívat na stěně na straně otopné vody. Doporučujeme aplikaci 2 - 3. sloupce tabulky pro objem soustavy 10 - 40 l/kW. Kotel CGB 50 má povrch teplosměnné plochy 0,42 m2 a tepelné zatížení 49,2/0,42 = 117 kW.m-2. Materiálové složení soustavy na straně vody Čím více různých kovů je v soustavě použito, tím větší je pravděpodobnost jejich rozpouštění a reakce se zvyšující se měrnou vodivostí elektrolytu – otopné vody v soustavě. Doporučená hodnota měrné vodivosti 60 – 200 μS, podle Tabulky 1. Běžná otopná soustava je složena minimálně z hliníku a slitin, mědi, mosazi, oceli, zinku a slitin obsažených v armaturách, plastů a těsnících materiálů. Různé elektrochemické potenciály kovů v soustavě umožňují vznik chemických článků. Čím vyšší je elektrická vodivost oběhové vody, tím je iontový tok intenzivnější a rozpouštění méně ušlechtilých kovů intenzivnější. Zvyšující se vodivost podporuje pohyb iontů kovů v soustavě, čím více různých kovů se v soustavě vyskytuje a čím větší je vodivost, tím větší je pravděpodobnost různých nepředvídaných reakcí v soustavě. Mohou korodovat povlaky koulí kulových kohoutů, různá šroubení zejména ve starších otopných soustavách a potrubí již značně poškozená korozí při provozu. Provozovatelé zvyklí na provoz se starými typy ocelových kotlů alkalizují soustavy fosforečnanem sodným, popřípadě i hydroxidem sodným. Pro kotle z hliníkových slitin není toto řešení vhodné ani přípustné. Stejně tak není přípustné plnit systémy neprověřenými chemickými látkami pro úpravu vody. Výrobce připouští použití k stabilizaci oběhové vody inhibitor koroze a stabilizátor tvrdosti typ GENO® - safe A společnosti Grünbeck. Rozpuštěné plyny - v neposlední řadě se podílí na složení oběhové vody i podíl rozpuštěných plynů, které mohou vnikat do soustavy například potrubím podlahových topení bez kyslíkové bariéry, ale i spoji těsněnými konopím. S problematikou poškozování výměníku přímo souvisí i další faktory, jako čistota stávající soustavy, nastavený průtok čerpadel (maximální povolený průtok výměníkem), nastavení emisních parametrů, provedení soustavy (osazení ochranných armatur), ale i způsob regulace soustavy. V případech, kdy je na starou soustavu připojován nový zdroj tepla musí být zajištěno provozní čištění soustavy použitím odpovídající mechanické filtrace, kalníku a odlučovače plynů. V odůvodněných případech lze soustavu hydraulicky oddělit výměníkem tepla s malou tlakovou ztrátou.
Způsob projektování zařízení pro úpravu vody Přehled základních pojmů Tvrdost vody celková – obsah solí Ca2+ a Mg2+ v jakékoli formě
1 mmol/l = 5,6 °dH
1 °dH = 0,18 mmol/l
Tvrdost hydrouhličitanová – obsah hydrouhličitanů Ca2+ a Mg2+. Převodní tabulka mezi národními jednotkami tvrdosti je uvedena vpravo.
1 mmol/l = 10 °F
1 °F = 0,1 mmol/l
1 °dH = 1,7 °F
1 °F = 0,56 °dH
Plnící voda – voda použitá k prvnímu naplnění soustavy po technologickém proplachu. Objem plnící vody představuje u nových soustav celý objem soustavy, u opravovaných a rekonstruovaných soustav nemusí být vypuštěn celý objem, pak je objem plnící vody nižší, než objem soustavy. Doplňovací voda – voda používaná k hrazení ztrát oběhové vody způsobené úniky během provozu.
Oběhová voda – voda, která po prvním zátopu a zahřátí soustavy na provozní teplotu slouží jako teplonosné médium otopného systému. Surová voda – voda nejčastěji z městského rozvodu pitné vody bez jakýchkoli úprav. Surová voda může být i studniční, povrchová, popř. voda z vodního toku. Změkčená voda – voda, která prošla změkčovací filtrací a ze které byly odstraněny pouze ionty způsobující tvrdost. Demineralizovaná voda – voda, která prošla demineralizační kolonou.
Stanovení způsobu úpravy vody Úprava vody pro naplnění soustavy představuje úpravnu se značnou kapacitou pro jednorázové naplnění soustavy. Zvýší náklady na instalaci topného zdroje, ale v dalším provozu je využívána minimálně. Vhodnějším řešením je plnění soustavy upravenou vodou nakoupenou např. od teplárenských společností. Výhodou řešení je nákup vody s přesně definovanými vlastnostmi a se všemi zárukami chemického složení daného tabulkou 1. Úprava stávající oběhové vody v soustavě – její stanovení není přímou úlohou odborného projektanta, návrh takového zařízení provádějí úzce specializované firmy vybavené možnostmi pro laboratorní rozbory a práci s chemickými látkami. Úprava vody pro doplňování – nejčastěji projektované zařízení pro tepelný zdroj, které bude předmětem návrhu. Dále se budeme zabývat pouze konkrétním návrhem úpravy doplňovací vody.
1. krok – stanovení potřebného množství doplňované vody Předpoklad pro stanovení je znalost skutečného objemu soustavy. Objem soustavy je dán osazením zařízení, dimenzemi a délkami potrubí. U soustav, kde není objem známý, se vychází zpravidla z 25 násobku osazeného výkonu (u rozsáhlých soustav je třeba uvážit i vyšší objem). Vodítkem pro zjištění může být i objem funkčního stávajícího expanzního zařízení. Např. soustava se zdrojem tepla 100 kW má za udaných podmínek objem cca do 2500 litrů. Jednorázové doplňované množství za den u běžně provozované soustavy nemá přesáhnout 1 % objemu, 3 % objemu již lze hodnotit jako havárii (pro uvedený příklad je maximální denní objem doplnění 25 litrů, 75 litrů je již možno považovat za havárii a pro obsluhu je impulsem ihned odstranit příčinu). Měsíční maximum doplňování soustavy představuje max. 3 % celkového objemu soustavy (pro uvedený příklad je tento objem 75 litrů). Roční objem doplňování pak vychází z požadavku na celkovou trojnásobnou výměnu vody v soustavě během životnosti. Po dobu životnosti soustavy se smí oběhová voda obměnit maximálně 3x (s přihlédnutím k výše uvedeným hodnotám doplňování se při měsíčním doplnění 75 litrů obmění voda v soustavě trojnásobně již za 8,3 roku, při denním doplnění 1 % objemu za stejných podmínek se voda obmění trojnásobně za necelý rok!). Při stanovení kapacity úpravny doplňovací vody vycházíme z maximální měsíční hodnoty a kapacitu stanovíme tak, aby byl servis úpravny prováděn společně s kotli minimálně jedenkrát ročně. Pro uvedený příklad je tedy kapacita úpravny vody 900 litrů, s 10 % rezervy tedy 1 000 litrů za rok. Při zadání úpravny je hodnota objemu doplňovací vody prvním vstupem pro zadání.
2. krok – stanovení metody úpravy vody Odstranění pevných nečistot. Osazení mechanické filtrace s dostatečně jemným sítem podle vstupní vody. Městská voda by měla být prostá pevných nečistot. Odstranění nežádoucích kovů. Nežádoucí kovy ve vstupující vodě mohou poškodit náplň směsného lože. Tento materiál se nezabývá odstraněním kovů ze surové vody. Zajištění žádané výstupní tvrdosti. Stanovení kapacity změkčovacího lože buď vlastním výpočtem (viz dále) nebo zadáním dodavateli úpraven vody a specifikace velikosti filtru pro roční kapacitu. V závěru materiálu je uvedena tabulka s odpovídajícími kapacitami filtrace v závislosti na vstupní tvrdosti. Zajištění žádané výstupní měrné vodivosti. Volba iontového lože odborným dodavatelem úpravny vody a specifikace velikosti filtru pro roční provoz při doplňování. Zajištění žádané hodnoty pH. Návrh iontového lože odborným dodavatelem úpravny vody a specifikace velikosti filtru pro roční provoz při doplňování tak, aby proces demineralizace zajistil žádaných 8,0 – 8,4. V převážné většině je pro úpravu používána pitná voda z městského rozvodu, kde je možno předpokládat tvrdost 3 mmol/l (cca 16°dH), vodivost do 600 μS a pH 6,8 – 7,5.
Poznámka: Tvrdosti vstupní vody 16˚dH odpovídá elektrické vodivosti v rozmezí cca 500–600 μS/cm (např. při tvrdosti 16,8 ˚dH byla naměřena hodnota el. vodivosti až 580 μS/cm). Pro návrh úpravy vody postupujte podle požadavku na kvalitu vody dle technických požadavků výrobce viz. sloupec 1 - 3 Tabulky 1 výše a dle faktického složení vstupní vody. Rozbor poskytuje buď příslušná vodárenská společnost, u vlastních studní pak je třeba zadat rozbor odborné firmě (např. hygienické stanice, regionální laboratoře nebo vodárenské firmy). Pouze na základě rozboru a požadavku na oběhovou vodu lze stanovit typ úpravny a její náplň. Pozor – v technických požadavcích na kvalitu vody je u kotlů s výměníky z hliníkových slitin uváděn zákaz použití jednoduchého změkčovacího filtru. Změkčovací filtr sice zajistí změkčení vody, ale již ne odstranění solí a zejména hydrouhličitanů, které se po „převaření“ vody v soustavě rozkládají na kysličník uhličitý (ten odchází automatickými odplyňovači) a na silně zásaditý uhličitan sodný, který zvyšuje podstatně pH vody v soustavě. Jedině demineralizace sníží obsah iontů natolik, že i vodivost a pH oběhové vody odpovídá požadavkům výrobce. Z uvedených důvodů musí být úprava zajištěna speciálně připraveným směsným iontovým ložem, které je buď po roce provozu (časové sledování), nebo po úpravě daného množství vody (objemové sledování) vyměněno servisním pracovníkem. Směsné lože navrhuje dodavatel technologie úpravny vody na základě výše uvedených požadavků na kvalitu vody na výstupu z úpravny.
3. krok – stanovení kapacity a velikosti úpravny vody Jednoduchý příklad pro minifiltr 10 - 13“ s obsahem 0,55 l směsného lože. Minifiltr je určen pro soustavy v rodinných domech. 0,55 litrů směsného lože má kapacitu demineralizovat: 0,55 x 25 / tvrdost vstupní vody v mg CaCO3 (tj. tvrdost v mmol/l x 100) = m3 upravené vody. [25 je konstanta udávající kapacitu ionexu, 1 mmol CaCO3 = 100 mg] Příklad výpočtu: Uvažujeme: tvrdost vstupní vody 3 mmol/l, objem vody v systému s výkonem zdroje 18 kW 450 litrů, pokud použijeme 25 násobek výkonu. Výpočet kapacity: 0,55 x 25 / 300 mg CaCO3 = 46 litrů upravené vody. Kapacita filtrační vložky pro uvedené zadání je 46 litrů. Pro dosažení požadované výstupní tvrdosti nutno demineralizovat část vody podle vzorce: A= 100 % - [ (Cmax – 0,1 ˚dH) / Cpv – 0,1 ˚dH) ] x 100 % Cmax = maximálně přípustná celková tvrdost v ˚dH (Tabulka 1, sloupec 3 = 2°dH) Cpv = celková tvrdost neupravené pitné vody v ˚dH (informace od dodavatele vody, např. městská voda Brno 16,8°dH) Pro dosažení tvrdost vody 2˚dH (nejvyšší požadavky Tabulky 1) A = 100 % - (2-0,1) / (16,8-0,1) x 100% A = 100 % - 11 % = 89 % tzn. pro dosažení tvrdosti 2 ˚dH v oběhové vodě nutno demineralizovat 89 % z celkového objemu vody (450 litrů) dodávané při napouštění do systému, tj. 450 . 0,89 = 400 litrů. Pokud bude filtrace použita k napouštění celého systému, bude třeba vyměnit vložku s iontovým ložem v patroně 8x. Pro doplňování vody do systému je (za podmínek zadání surové vody) pak množství vody upravené přes filtr 46 litrů (89 % objemu) a neupravené vody mimo filtr je 6 litrů. Celkově je tedy kapacita filtru 51 litrů a při měsíčním doplňování 3 % bude třeba patronu vyměnit 2x za rok. Pro dosažení tvrdosti vody 11,2 ˚dH (Tabulka 1 kotle do 50 kW) A = 100 % - (11,2 – 0,1) / 16,8-0,1) x 100 % A = 100 % - 66 % = 42 % tzn. pro dosažení tvrdosti 11,2 ˚dH v oběhové vodě nutno demineralizovat 42 % z celkového objemu vody dodávané při napouštění do systému, tj. 189 litrů přes filtr a 261 litrů ochozem. V tomto případě má náplň filtru při doplňování životnost až 2 roky a k naplnění soustavy je třeba náplň vyměnit 3x. Poznámka: Pro běžný provoz pračky nebo myčky investuje uživatel v prostředcích na změkčení a úpravu vody (sůl do myčky, Calgon, Calgonit …) mnohem větší prostředky, než je investice do dvou filtračních náplní doplňovací vody. Správně navržená a provozovaná soustava nevykazuje úniky vody ani v uvažovaných výpočtových hodnotách.
4. krok – příslušenství a nastavení úpravy vody Měření upravené vody. V tepelných zdrojích nad 50 kW je pro stanovení kapacity a následného vyčerpání filtračního lože nezbytné měření proteklého množství vodoměrem s následnou evidencí. Stanovení průtoku úpravnou vody. Rychlost výměny iontů je omezena. Při vysokém průtoku filtrem není výměna iontů dokonalá a filtr neplní řádně svou funkci. Na vstup surové vody instalujte škrtící armaturu a průtok filtrem nastavte na cca 2 - 5 l/min pro každý litr filtrační náplně. Např. filtr s objemem náplně 2 litry nastavte na průtok 4 - 10 litrů za minutu. Ostatní armatury a zařízení. Přívod surové vody musí být bezpečně oddělen od rozvodu otopné vody v souladu s ČSN EN 1717. Minimálně se osazuje těsná gravitační zpětná klapka, u větších zařízení pak doporučujeme namísto zpětné klapky montovat schválený potrubní oddělovač systémů. Filtr se opatří uzavíracími armaturami na vstupu i výstupu, ochozem, pokud není součástí ovládací hlavy filtru a vzorkovacím kohoutem na výstupu filtru. Doplňovanou vodu doporučujeme vést do výstupu otopné vody za kotel nebo až za hydraulický oddělovač. Doplňovaná voda se smísí s oběhovou vodou při průchodu soustavou, je menší nebezpečí vysrážení tvrdosti ihned při vedení doplňovací vody kotlem při plném výkonu a současně je kotel chráněn proti případnému teplotnímu šoku. Na výstupu upravené vody musí být vzorkovací armatura, která slouží k odběru vzorku ke kontrole a současně k odpuštění objemu filtru při větších intervalech mezi doplňováním. Součástí projektu je tedy přesné stanovení úpravny vody, vodoměr doplňované vody, podle něhož se sleduje životnost náplně a zpětná armatura zajišťující těsnost vodovodního řádu proti případnému úniku oběhové vody. V projektové dokumentaci se stanoví průtok úpravnou vody a průtok ochozem při tzv. natvrzování upravené vody (natvrzování představuje podíl neupravené vody vedené mimo filtr k dosažení potřebných hodnot). Dodavatelem vhodné úpravny vody včetně stanovení velikosti a základních parametrů je např. firma AQUA product s.r.o. Instalace vhodných bezpečnostních a doplňkových armatur rozvodu. Odsazení nečistot se zajišťuje vhodným separátorem kalů, např. spiroventem, který se instaluje ve vratném potrubí a jehož dimenzi je třeba zvolit podle rozměru potrubí a podle průtoku cirkulující vody. V nádobě spiroventu je umístěna speciální mřížková vestavba, na které jsou pevné částice řádově od 10µm zachycovány a vlivem radiálního uspořádání vestavby klesají ke dnu sběrné kalové jímky. Odtud mohou být otevřením vypouštěcího ventilu odkaleny, a to bez nutnosti přerušení průtoku vody. Pouhá filtrace klasickým filtrem s ocelovou síťkou či mřížkou filtruje částice o 2 – 3 řády větší.
U starších a rekonstruovaných soustav je toto zařízení vždy nutnou podmínkou. Při pohybu jemných abrazivních částic dochází k vymílání materiálu v místech s lokálním zvýšením rychlosti (armatury, hrdla a oběžná kola čerpadel, hrdla výměníků tepla, clony a trysky) a naopak k usazování v místech s lokálním poklesem rychlosti (mrtvá ramena soustav, neodkalované rozdělovače a oddělovače – koncentrace solí v těchto místech způsobí intenzivní místní korozi). U velmi starých a objemných soustav a u soustav s velkým objemem rozpuštěných plynů může být jediným řešením tlakové oddělení výměníkem tepla s malým hydraulickým odporem. Výměník se stanoví na základě teplotních spádů na straně zdroje a na straně rozvodu. Snímač teploty pro kaskádový řadič, pokud je k regulaci použit, se instaluje do výstupního hrdla na sekundární straně pod úhlem 45° proti směru proudění, hloubka ponoření do 75 % průřezu potrubí. Příložný snímač není v tomto případě vhodný. Doplňovací automaty. Doplňovací automaty musí být projektovány s ohledem k objemu soustavy vždy s inteligentním hlídáním překročení doplňovacího času nebo objemu v daném čase. Není vhodné doplňování na základě měření tlakové diference, způsobuje únik pojistnými ventily a následné soustavné doplňování. Ve spojitosti s doplňovacími automaty je i vhodná volba expanzních zařízení. Elektrické spojení kovových prvků soustavy. V případech, kdy je soustava složená z různých kovů oddělována nevodivým těsněním, spojkami či armaturami, musí být kovové prvky elektricky pospojovány, aby byl eliminován nepříznivý vliv korozních článků.
Pozor – během životnosti zdroje se nesmí vyměnit více než trojnásobek objemu soustavy.
Principielní schéma úpravny vody Na následujícím obrázku je schematické zapojení bloku úpravny vody umístěného mezi otopnou soustavu a přívod surové vody. Blok úpravy vody instalujte vždy pouze na místě přístupném obsluze s odpadem pro vodu a možností manipulace při výměně náplně. Hmotnost největších úpraven dosahuje až 100 kg.
Úpravna vody se připojuje na zdroj pitné nebo užitkové vody objektu. Základním předpokladem pro funkci je minimální vstupní tlak vody, který musí být alespoň o 1 bar vyšší, než dovolený tlak otopné soustavy (dáno otevíracím tlakem pojistného ventilu soustavy). Přívod je veden přes hlavní uzávěr, přes bezpečnostní zpětnou armaturu (voda v topném systému je kapalina rizikové třídy č. 4 a podle ČSN EN 1717 musí být od řádu pitné vody oddělena bezpečnou armaturou). Dále je volitelně podle zdroje vody vložen filtr jemných nečistot. K měření množství upravené vody slouží vodoměr. Surová voda je vedena do bloku ochozu, ve kterém se nastaví průtok filtrem a průtok ochozem. Za filtrem je instalována regulační armatura k nastavení průtoku a uzavírací armatura. Na straně surové vody i na straně upravené vody jsou instalovány vzorkovací kohouty sloužící ke kontrole složení vody případně k vypuštění příslušného úseku. Konečné nastavení průtoku ochozem a celým filtračním blokem se zajistí proti neoprávněné manipulaci. Nastavení úpravny se provede při uvádění zařízení do provozu.
Jednoduchá tabulka stanovení velikosti filtrů pro doplňování Výkon zdroje (kW)
Výkon nejmenšího kotle (kW)
Objem soustavy max. (litrů)
Vstupní výstupní tvrdost (°dH)
Vstup. / výstup. vodivost (μS/cm)
Vstupní výstupní pH
Objem filtračního lože (litrů)
Četnost kontrol (měsíc)
do 50 100 101 - 200 201 - 600 nad 600
11 35 75 100 200
1 250 2 500 5 000 15 000 20 000
16 / 8 16 / 4 16 / 2 16 / 2 16 / 2
300 / 200 300 / 200 300 / 150 300 / 100 300 / 60
7 / 8,2 7 / 8,2 7 / 8,2 7 / 8,2 7 / 8,2
0,6 - 1,2 4 - 18 9 - 37 22 - 47 37 - 59
6* 4* 3* 2* 1*
* nebo po jednorázovém dopuštění nad 3 % objemu soustavy
Doporučení pro provozovatele a jeho dokumentaci uvedené v projektech V projektové dokumentaci uveďte ve stati prováděných zkoušek pro soustavu způsob uvedení do provozu a způsob odběru vzorků. V doporučení pro provozní dokumentaci četnost měření a způsoby zápisu do provozního deníku. Kotle v kaskádě spouštět všechny najednou s minimálním výkonem a soustavu při prvním spuštění ohřívat velmi zvolna s nárůstem teploty 5 – 10 °C/hod. Po dosažení maximální projektové teploty otopné vody v soustavě a setrvání na teplotě déle než 24 hodin odebrat vzorek oběhové vody a kontrolovat tvrdost, pH a vodivost (zvýšením teploty se uvolní CO2 ze zbytků hydrouhličitanu a pH se může zvýšit). Odběr vzorku opakovat cca po 14 dnech provozu. Do Místního provozního předpisu provozovatele předepsat četnost kontrol oběhové a doplňovací vody dle objemu soustavy a dle objemu doplňované vody, četnost odkalování separátoru kalů podle stáří soustavy a četnost kontrol filtrů. Do Provozního deníku zdroje zapsat hodnoty tvrdosti, pH a vodivosti plnící vody, hodnoty tvrdosti, pH a vodivosti oběhové vody a průběžně zapisovat hodnoty tvrdosti, pH a vodivosti doplňovací vody, data a časy doplňování, objem doplněné vody, výměnu filtrační náplně. Dále zapisovat havarijní úniky, popřípadě opravy s vypouštěním vody. Podklady pro vedení kontrol jsou uvedeny v provozních materiálech výrobce a distributora.
Wolf Česká republika s.r.o., Rybnická 92, 634 00 Brno, tel. +420 547 429 311, fax +420 547 213 001, e-mail:
[email protected], www.wolfcr.cz
