Letöltés PDF-ben
Letöltés PDF-ben Letöltés PDF-ben
Szivattyú a fűtési rendszerben A meleg víz fűtőberendezések biztosításának ismertetésénél nem foglalkoztunk a fűtési rendszerben lévő szivattyúval és annak hatásaival a rendszer nyomásviszonyaira, így az előzőekben elmondottak csak gravitációs fűtőberendezések esetében érvényesek. A fűtési rendszerbe beépített szivattyú megindulása a rendszer addig nyugalminak tekinthető nyomásviszonyait nagymértékben befolyásolja. A nyomásviszonyok megváltozása igen kellemetlen jelenségek okozója is lehet. Ezeknek a jelenségeknek felismeréséhez és az adódó problémák lehetőség szerinti megoldásához tisztában kell lennünk a fűtési rendszerek gyakorlatban előforduló nyomásviszonyaival. Az 1. ábrán mindkét végén nyitott U cső vízszintes szárának közepén egy szivattyút helyeztünk el. Amíg a szivattyú áll, addig a közlekedőedények törvénye értelmében az U cső két szárán a víz azonos magasságban helyezkedik el. szívott oldal nyugalmi vízszint szivattyú nyomott oldal 1. ábra: Szivattyú nyitott U csőben H 0 H mvo H 0 H 0 szivattyú jelleggörbe Q l/h A szivattyú megindulásakor a szívóoldalon a vízoszlop magassága csökken, a nyomóoldalon emelkedik: a két vízszint közötti magasságdifferencia a szivattyú üresjárási (vízszállítás nélküli) emelőmagasságának felel meg, mint azt az ábra jobb szélén lévő szivattyú-jelleggörbén láthatjuk. Próbáljuk meg a szivattyú szívócsonkjára a 2. ábra szerint egy viszonylag nagy térfogatú (nagy vízszintes felületű) tartályt csatlakoztatni. A szivattyú álló állapotában a tartályban és a nyomóoldalon lévő csővezetékben a vízszint azonos. A szivattyú megindulásakor a szívóoldali és a nyomóoldali vízszint között ismét az üresjárási emelőmagasságnak megfelelő vízszint-differencia jön létre. Az előző esethez viszonyítva a különbség annyi, hogy most a tartályoldalon vízszintváltozás alig következett be, viszont a szivattyú nyomóoldalán lévő vezetékben emelkedett meg a vízoszlop a szivattyú üresjárási nyomásának megfelelően. Nyilvánvaló, hogy a nagy térfogatú tartály szinte vízszint-változás nélkül tudja biztosítani a csővezetékben történő vízszintemelkedéshez szükséges vízmennyiséget. Hasonló a helyzet, ha a nyitott tartályt a szivattyú nyomócsonkjára kötjük (3. ábra). tartály vízszint 3. ábra: Szivattyú nyomóoldalon nyitott tartállyal A tartályban a vízszint a szivattyú bekapcsolása után sem változik észrevehetően, viszont a szívócsonkra kötött csővezetéken a szivattyú nulla vízszállításához tartozó szállítómagasságának megfelelő vízszint-csökkenést tapasztalhatunk. Kimondhatjuk tehát, hogy a tágulási tartály csatlakozási pontjában a szivattyú működésétől függetlenül a nyomás gyakorlatilag állandó. Ez a rendszer 0, vagy neutrális (semleges) pontja. Itt a nyomás mindig a szabad vízfelszín tetejére ható légköri nyomással, plusz a vízoszlop-magassággal egyenlő akár áll a szivattyú, akár üzemben van. Próbáljuk meg az 1. ábrán lévő U csöves rendszert nyitott tágulási tartállyal ellátni, mint azt a 4. ábra mutatja. tartály vízszint H 0 tartály vízszint 0 pont 4. ábra: Szivattyú nyitott tartállyal ellátott U csőben 2. ábra: Szivattyú szívóoldalon nyitott tartállyal A szivattyú álló állapotában a vízszint a nyitott tartályban és az U cső mindkét szárában azonosan helyezkedik el. A szivattyú megindulásakor a nyomócsonkra kötött vezetékben a vízszint megemelkedik, a nyitott tartályban és a szívócsonkra csatlakozó vezetékben gyakorlatilag változatlan marad: a nyitott tartály korszerű épületgépészet 2010. január-február
- Page 2 and 3: csatlakozási pontjában uralkodó
Szivattyú a fűtési rendszer<strong>ben</strong><br />
A meleg víz fűtőberendezések biztosításának ismertetésénél nem<br />
foglalkoztunk a fűtési rendszer<strong>ben</strong> lévő szivattyúval és annak<br />
hatásaival a rendszer nyomásviszonyaira, így az előzőek<strong>ben</strong><br />
elmondottak csak gravitációs fűtőberendezések eseté<strong>ben</strong><br />
érvényesek. A fűtési rendszerbe beépített szivattyú megindulása a<br />
rendszer addig nyugalminak tekinthető nyomásviszonyait<br />
nagymérték<strong>ben</strong> befolyásolja. A nyomásviszonyok megváltozása<br />
igen kellemetlen jelenségek okozója is lehet. Ezeknek a<br />
jelenségeknek felismeréséhez és az adódó problémák lehetőség<br />
szerinti megoldásához tisztában kell lennünk a fűtési rendszerek<br />
gyakorlatban előforduló nyomásviszonyaival. Az 1. ábrán mindkét<br />
végén nyitott U cső vízszintes szárának közepén egy szivattyút<br />
helyeztünk el. Amíg a szivattyú áll, addig a közlekedőedények<br />
törvénye értelmé<strong>ben</strong> az U cső két szárán a víz azonos<br />
magasságban helyezkedik el.<br />
szívott oldal<br />
nyugalmi vízszint<br />
szivattyú<br />
nyomott oldal<br />
1. ábra: Szivattyú nyitott U cső<strong>ben</strong><br />
H 0<br />
H mvo<br />
H 0<br />
H 0<br />
szivattyú jelleggörbe<br />
Q l/h<br />
A szivattyú megindulásakor a szívóoldalon a vízoszlop magassága<br />
csökken, a nyomóoldalon emelkedik: a két vízszint közötti<br />
magasságdifferencia a szivattyú üresjárási (vízszállítás nélküli)<br />
emelőmagasságának felel meg, mint azt az ábra jobb szélén lévő<br />
szivattyú-jelleggörbén láthatjuk. Próbáljuk meg a szivattyú szívócsonkjára<br />
a 2. ábra szerint egy viszonylag nagy térfogatú (nagy<br />
vízszintes felületű) tartályt csatlakoztatni. A szivattyú álló<br />
állapotában a tartályban és a nyomóoldalon lévő csővezeték<strong>ben</strong> a<br />
vízszint azonos. A szivattyú megindulásakor a szívóoldali és a<br />
nyomóoldali vízszint között ismét az üresjárási emelőmagasságnak<br />
megfelelő vízszint-differencia jön létre.<br />
Az előző esethez viszonyítva a különbség annyi, hogy most a<br />
tartályoldalon vízszintváltozás alig következett be, viszont a<br />
szivattyú nyomóoldalán lévő vezeték<strong>ben</strong> emelkedett meg a<br />
vízoszlop a szivattyú üresjárási nyomásának megfelelően.<br />
Nyilvánvaló, hogy a nagy térfogatú tartály szinte vízszint-változás<br />
nélkül tudja biztosítani a csővezeték<strong>ben</strong> történő vízszintemelkedéshez<br />
szükséges vízmennyiséget. Hasonló a helyzet, ha a<br />
nyitott tartályt a szivattyú nyomócsonkjára kötjük (3. ábra).<br />
tartály vízszint<br />
3. ábra: Szivattyú nyomóoldalon nyitott tartállyal<br />
A tartályban a vízszint a szivattyú bekapcsolása után sem változik<br />
észrevehetően, viszont a szívócsonkra kötött csővezetéken a<br />
szivattyú nulla vízszállításához tartozó szállítómagasságának<br />
megfelelő vízszint-csökkenést tapasztalhatunk. Kimondhatjuk<br />
tehát, hogy a tágulási tartály csatlakozási pontjában a szivattyú<br />
működésétől függetlenül a nyomás gyakorlatilag állandó. Ez a<br />
rendszer 0, vagy neutrális (semleges) pontja. Itt a nyomás mindig<br />
a szabad vízfelszín tetejére ható légköri nyomással, plusz a<br />
vízoszlop-magassággal egyenlő akár áll a szivattyú, akár<br />
üzem<strong>ben</strong> van. Próbáljuk meg az 1. ábrán lévő U csöves rendszert<br />
nyitott tágulási tartállyal ellátni, mint azt a 4. ábra mutatja.<br />
tartály vízszint<br />
H 0<br />
tartály vízszint<br />
0 pont<br />
4. ábra: Szivattyú nyitott tartállyal ellátott U cső<strong>ben</strong><br />
2. ábra: Szivattyú szívóoldalon nyitott tartállyal<br />
A szivattyú álló állapotában a vízszint a nyitott tartályban és az U<br />
cső mindkét szárában azonosan helyezkedik el. A szivattyú<br />
megindulásakor a nyomócsonkra kötött vezeték<strong>ben</strong> a vízszint<br />
megemelkedik, a nyitott tartályban és a szívócsonkra csatlakozó<br />
vezeték<strong>ben</strong> gyakorlatilag változatlan marad: a nyitott tartály<br />
korszerű épületgépészet<br />
2010. január-február
csatlakozási pontjában uralkodó nyomás határozza meg a<br />
szívóoldali vezeték<strong>ben</strong> kialakuló vízmagasságot is.<br />
Bár a szivattyús központi fűtési rendszer<strong>ben</strong> a víz zárt körön<br />
áramlik, a jelenség itt is hasonló, azonban a rendszer egyes<br />
pontjaiban a tágulási tartály csatlakozási pontjához viszonyítottan<br />
kialakuló túlnyomást, netán szívást a csőhálózat szakaszainak<br />
áramlási ellenállása is befolyásolja. Az 5. ábrán feltüntetett<br />
egyszerű fűtési körnél a tágulási vezetéket a szivattyú<br />
szívócsonkja közelé<strong>ben</strong> csatlakoztattuk a fűtési rendszerhez. Itt<br />
van tehát a rendszer 0 pontja, ahol a szivattyú üzemállapotától<br />
függetlenül a légköri nyomás és a tartály vízszintje által<br />
meghatározott vízoszlop-magasság uralkodik.<br />
miatt a szívott fűtési rendszerek létesítését igyekszünk elkerülni.<br />
Fel kell hívnom a figyelmet, hogy szívott fűtési rendszert gyakran<br />
nem tudatosan sikerül „elkövetni”. Főleg meglévő gravitációs<br />
fűtőberendezésekre utólag felszerelt cirkó okozhat ilyen jellegű<br />
problémákat. Nem szabad elfelejtenünk, hogy cirkó beépítésével<br />
a fűtési rendszerbe hidraulikailag szivattyút építünk be, ami<br />
különféle zavarokat okozhat. Ha ilyen eset<strong>ben</strong> légtelenítési<br />
problémákkal, netán a szivattyúnál kavitációs zörejjel találkozunk:<br />
nagy a valószínűsége, hogy a rendszer szívott. A fűtési<br />
rendszer szívott vagy nyomott nyomásviszonyainak különösen<br />
nyitott rendszerek esetén van jelentőssége a kazánbiztosítás<br />
megoldását illetően is. A 7. ábra a visszatérő vezetékbe<br />
elhelyezett szivattyú eseté<strong>ben</strong> mutatja be a tágulási és biztonsági<br />
vezeték kialakítását.<br />
+DH<br />
tartály vízszint<br />
tartály vízszint<br />
-DH<br />
kazán<br />
0 pont<br />
5. ábra: Nyomott fűtési rendszer nyomásviszonyai<br />
radiátor<br />
kazán<br />
0 pont<br />
6. ábra: Szívott fűtési rendszer nyomásviszonyai<br />
radiátor<br />
A szivattyú üzeme alatt ettől a ponttól a szivattyúig szívóhatás, a<br />
szivattyútól a 0 pontig nyomóhatás érvényesül. Ha ennek a<br />
rendszernek egyes pontjaira a kialakuló vízszint megfigyelésére<br />
alkalmas üvegcsövet kötünk, tapasztalhatjuk, hogy a nyomott<br />
szakaszon a vízoszlop a tágulási tartály vízszintje fölé emelkedik, a<br />
szívott szakaszon az alá süllyed. Természetesen az egyes<br />
pontokban kialakuló nyomást – mivel ez eset<strong>ben</strong> vízszállítás,<br />
áramlás van – a szivattyú és a vizsgált pont között fellépő áramlási<br />
ellenállás, nyomásveszteség is befolyásolja. A 6. ábrán azt az<br />
esetet vizsgáljuk, amely<strong>ben</strong> a „tágulási vezeték” csatlakozási<br />
pontja a szivattyú nyomócsonkjának közelé<strong>ben</strong> van. Most tehát a<br />
rendszer 0 pontja a szivattyú nyomócsonkjának közelé<strong>ben</strong> alakul<br />
ki. A szivattyú nyomócsonkjától eddig a pontig terjedő szakaszon<br />
a nyomás nagyobb, mint amit a tágulási tartály vízszintje<br />
meghatároz. Viszont a 0 ponttól a szivattyú szívócsonkjáig – tehát<br />
szinte az egész rendszer – a tágulási tartály vízszintje által<br />
meghatározottnál kisebb nyomás alatt áll, ún. szívott szakaszon<br />
van. Attól függően tehát, hogy a fűtési rendszer (a radiátorok és a<br />
csőhálózat nagy része) a szívott vagy a nyomott szakaszon<br />
helyezkedik el, szívott vagy nyomott fűtési rendszerről beszélünk.<br />
Érdemes megfigyelni a 6. ábrán, hogy az előremenő vezeték<br />
végpontján a mérőcső<strong>ben</strong> lévő vízszint közelít a csőhöz való<br />
csatlakozás pontja felé.<br />
Kedvezőtlen eset<strong>ben</strong>, ha a csővezeték áramlási ellenállása eddig a<br />
pontig nagyobb, mint amennyivel a tágulási tartály vízszintje<br />
ennél a pontnál magasabban van, a csőhálózat ezen magaspontja<br />
nemcsak relatív (tágulási tartály vízszintjéhez viszonyított),<br />
hanem abszolút (légkörhöz viszonyított) szívóhatás alá kerül, ami<br />
komoly légtelenítési problémák okozója lehet. Ugyancsak<br />
kellemetlen jelenséggel jár, ha a rendszer-ellenállás olyan nagy,<br />
hogy a szivattyú szívócsonkjában uralkodó nyomás – különösen<br />
magasabb vízhőmérséklet esetén – a kavitáció elkerüléséhez<br />
szükséges minimális nyomásérték alá esik. Az ilyen problémák<br />
>H 0<br />
hurok<br />
kazán<br />
szivattyú<br />
tartály vízszint<br />
0 pont<br />
radiátor<br />
7. ábra: Nyomott rendszer - szivattyú a visszatérő vezeték<strong>ben</strong><br />
Azért, hogy a szívott rendszernél előforduló bajokat elkerüljük,<br />
nyomott rendszert célszerű létesíteni. A rendszer<strong>ben</strong> 0 pontot a<br />
szivattyú szívócsonkja közelé<strong>ben</strong> kell létrehozni, azaz ide kell a<br />
tágulási vezetéket csatlakoztatni. A biztonsági vezetéknek viszont<br />
az előírás szerint a kazán előremenő csonkjától kell indulnia.<br />
Ez a pont azonban a szivattyú nyomócsonkja után, a fűtési<br />
rendszer „nyomott” részén van. Ide tehát a szivattyúnyomás hat,<br />
ami a folyadékoszlopot a biztonsági vezeték<strong>ben</strong> megemeli. Ha a<br />
biztonsági vezeték<strong>ben</strong> kialakított „hurok” nem elég magas, azaz<br />
nem nagyobb, mint a szivattyú emelőmagassága, akkor a<br />
biztonsági vezeték – tágulási tartály – tágulási vezetékkörön<br />
áramlás indul meg. Az itt létrejövő áramlás a tartály szabad<br />
2010. január-február<br />
korszerű épületgépészet
légtérrel érintkező vízfelszínén folyamatosan elnyelt oxigén miatt,<br />
a fűtési rendszer súlyos károsodását okozhatja, ezért ez az<br />
áramlás megengedhetetlen. A korszerű szivattyúk magasabb<br />
hőmérsékletű víz szállítására is alkalmasak, így azok az előremenő<br />
vezetékbe is elhelyezhetők. Ezzel a fent jelzett kellemetlen<br />
nyomáskülönbség és áramlás elkerülhető.<br />
Mint a 8. ábrán látható, ilyen előremenő vezetékbe épített<br />
keringtetőszivattyú esetén a tágulási vezeték csatlakozása a<br />
kazán visszatérő csonkja közelé<strong>ben</strong> van, tehát itt van a fűtési<br />
rendszer 0 pontja.<br />
AL<br />
GIACOMINI<br />
tartály vízszint<br />
-DH<br />
0 pont<br />
kazán<br />
0 pont<br />
tartály vízszint<br />
cirkó<br />
-DH<br />
szívás!<br />
radiátor<br />
8. ábra: Nyomott rendszer - szivattyú az előremenő vezeték<strong>ben</strong><br />
Innen a szivattyúig terjedő szakasz – tehát gyakorlatilag csak a<br />
kazán – szívott, a szivattyú utáni rész, tehát szinte az egész<br />
rendszer nyomott. A biztonsági vezeték csatlakozási pontja a<br />
kazán előremenő csonkjánál, a szivattyú előtt a szívott szakaszon<br />
van, tehát ha az a tágulási tartály légterébe köt, <strong>ben</strong>ne áramlás<br />
megindulni nem tud. A 9. ábrán egy cirkó átgondolatlan<br />
beépítésével „előidézett” szívott rendszert mutatunk be.<br />
DADO GOLYÓSCSAPOK<br />
6 év<br />
GARANCIÁVAL!<br />
Change language