Zabezpečovací zařízení vodních otopných soustav

1. Všeobecně

1. Pojistné a expanzní potrubí musí být provedeno s takovým spádem, aby se samočinně odvzdušňovalo nebo musí být vybaveno automatickým odvzdušňovacím zařízením.

2. Každý zdroj tepla musí být vybaven neuzavíratelně připojeným pojistným zařízením.
1. Každá topná soustava musí být vybavena expanzním zařízením, které umožňuje změny objemu vody v soustavě vlivem teplené objemové roztažnosti bez nedovoleného zvýšení tlaku a bez zbytečných ztrát otopné vody.
2. U otopných soustav vertikálně rozdělených na více pásem z důvodů tlakové odolnosti použitých funkčních prvků musí být každé pásmo vybaveno samostatným expanzním zařízením.

2. Pojistné zařízení

1. Pojistné zařízení musí být připojeno v pojistném místě. Dále musí být v pojistném místě osazen teploměr a tlakoměr, snímače tlaku a teploty a případně i snímač nedostatku vody.
2. V pojistném místě nesmí být uzavírací armatura. Na pojistném potrubí mohou být pouze takové armatury, které ze všech provozních stavů dovolují spojení zdroje tepla s pojistným zařízením či atmosférou ( např. zpětné či střídací armatury).
3. Pojistné potrubí společné pro několik zdrojů tepla může mít na přípojkách od těchto zdrojů osazeny zpětně armatury stejného DN jako DN příslušné přípojky, které musí za všech provozních stavů umožnit tok otopné vody od zdroje k pojistnému zařízení. Tyto zpětné armatury se zpravidla opatřují ochozy s uzavírací armaturou o menší světlosti.
4. Skladba pojistného zařízení jednotlivých zdrojů tepla viz tabulka 2.

3. Ochrana proti překročení nejvyššího pracovního přetlaku

1. Ochrana otopné soustavy ( zdroje tepla) proti překročení nejvyššího dovoleného přetlaku musí být navržena tak, aby odvedla množství teplonosného média dané výkonem zdroje tepla, které by by vzniklo provozem zdroje tepla bez odběru tepla, nebo při dopouštění vody do otopné soustavy. Může být provedena buď hydrostaticky , tj. sloupcem vody v pojistném potrubí a nádobě nebo pojistným ventilem. Je dovoleno tyto systémy kombinovat, zejména v případech, kdy hrozí nebezpečí zamrznutí otevřené nádoby.
2. Zdroje tepla se pro potřebu této normy zařazují do skupin podle skupenství vody, které by odcházelo z pojistného zařízení v případě, že by zdroj tepla pracoval bez odběru tepla. Dimenzování částí pojistného zařízení se provádí s ohledem na skupenství vody vystupující ze zdroje tepla při přerušení odběru tepla.
3. Zařazení zdrojů tepla do jednotlivých skupin je uvedeno v tabulce 3. Do skupina A patří výměníky tepla, ohřívače TUV, redukční a směšovací zařízení. Do skupiny B patří kotle.

4. Pracovní přetlak otopné soustavy musí být menší než p_ot u ochrany sloupcem vody menší než p_dov.

 

 
 
 

Pokud pojistné místo není v úrovni manometrické roviny, musí být otvírací přetlak pojistného ventilu upraven o tlak vodního sloupce o délce rovnající se rozdílu výšek manometrické roviny a místa připojení pojistného ventilu.

1. U zdroje tepla skupiny A 1 může být ochrana proti nadměrnému přetlaku na zpětné části pojistného úseku.

4. Výpočet pojistného zařízení

1. Pojistné zařízení musí spolehlivě a bezpečně odvést ze zdroje tepla pojistný výkon.
2. Pojistný výkon Qp = Qn platí pro zdroje tepla skupiny A kromě výměníků tepla a zdroje tepla skupiny B podle tabulky 3.

            Qp = Qn*(2*(T₁-t₁))/(T₁+T₂-t₁-t₂) (2)

3. Pojistný průtok

• pro vodu

• pro páru

4. Pro výpočet pojistných ventilů platí ČSN 13 4309-3.Průřez sedla pojistného ventilu So se stanoví ve vztahu :

• pro vodu

• pro páru

• pro redukční zařízení

5. Vnitřní průměr pojistných potrubí se stanoví ve vztahu :

• v případech, kdy nemůže dojít k vývinu páry

• v případech, kdy dochází k vývinu páry

6. Tlaková ztráta pojistného potrubí před pojistným ventilem nesmí přesáhnout hodnotu 0,03 Pdov a celková ztráta pojistného potrubí nesmí přesáhnout hodnotu 0,1 Pdov.

5. Expanzní zařízení

1. Expanzní zařízení se rozdělují podle zdroje přetlaku, kterým může být :

• hydrostatický tlak ( svislé potrubí s otevřenou nádobou ) :
• čerpadlo s přepouštěcí armaturou
• přepouštění z vyšší tlakové hladiny na nižší
• přetlak plynového nebo parního polštáře působícího přímo na vodní hladinu v systému nebo přes membránu či vak s konstantním nebo proměnným množstvím plynu.

2. Expanzní objem se stanoví jako 1,3 násobek ze zvětšení objemu vody v soustavě při jeho ohřátí z 10 °C na střední navrhovanou teplotu vody v otopné soustavě t_m.

3. Průměr expanzních potrubí se stanoví podle vztahu ( 8)
1. V případě , že expanzní potrubí vykonává funkci pojistného potrubí, vztahují se na ně všechna ustanovení pro pojistná potrubí.
2. V případě, kdy expanzní zařízení vykonává funkci pojistného zařízení, musí být každý zdroj tepla propojen s zařízením pojistným potrubím, popř. expanzním potrubím neuzavíratelně.

    6.5.6.Expanzní zařízení může být připojeno i mimo pojistný úsek.

    6.6.Ochrana proti nadměrné teplotě

1. Ochrana proti nadměrné teplotě musí pracovat tak, aby při dosažení dovolené teploty byla automaticky odstavena dodávka tepla do zdroje tepla. Pro zdroje tepla skupiny A platí tento požadavek i při ztrátě elektrického napětí.
2. Aby nebyly překročena nejvyšší pracovní teplota vody musí být :

1. U výměníků ústředního vytápění nebo ohřívačů teplé užitkové vody nepřímo vytápěných párou o přetlaku vyšším než 70 kPa nebo horkou vodou a u redukčních a směšovacích stanic instalováno automatické omezovací zařízení ( kromě regulace teploty ), které prostřednictvím uzávěru na přívodním potrubí uzavře při dosažení nejvyšší pracovní teploty další přívod tepla. Zařízení musí být navrženo tak, aby při výpadku elektrické energie uzavřelo, nebo musí mít náhradní zdroj energie. Uzávěr může být společný pro celou předávací stanici.

2. U teplovodních kotlů na pevná paliva podle 3.23 instalováno automatické omezovací zařízení, které při dosažení nejvyšší provozní teploty uzavře přívod spalovacího vzduchu a u kotlů teplovodních a horkovodních na pevná paliva podle 3.24 samočinně vypne pohon roštů a vzduchových a spalinových ventilátorů.
1. U kotlů na kapalná a plynná paliva a elektrokotlů instalováno automatické omezovací zařízení, které při dosažení nejvyšší provozní teploty přeruší přívod paliva nebo elektrické energie.

3. Nastavení nejvyšší pracovní teploty musí být snadno kontrolovatelné a musí být zajištěno proti snadnému přestavění.
1. Kromě automatického omezovacího zařízení podle 6.6.2 jsou uvedené zdroje tepla vybaveny i signalizačním zařízením, které se uvede do činnosti před odstavením zdrojů.
2. Pokud teplota primární teplonosné látky přesahuje nejvyšší pracovní teplotu vytápěného prostoru nádoby, musí být použito teplotní čidlo u každého ohříváku. Uzávěr může být buď u každého ohříváku, nebo může být společný pro celou stanici.
3. Kotle na tuhá paliva teplovodních otopných soustav s ruční obsluhou a oběhovými čerpadly musí být vybaveny dusivkou napojenou na regulátor tahu nebo zařízením, které odstaví přívod spalovacího vzduchu. Pro případ výpadku oběhového čerpadla musí být vybaveny zařízením, které je schopno chladit kotel odparem vody do páry po dobu alespoň 3 hodin. Je-li obsluha v kotelně přítomna trvale, postačí chlazení kotle po dobu 0,5 hodiny.
4. Ostatní kotle teplovodních otopných soustav s oběhovými čerpadly, u kterých výrobce předepisuje chlazení kotle po jistou dobu od vypnutí kotle, musí být vybaveny zařízením pro doběh oběhového čerpadla a zařízením pro chlazení kotle při výpadku elektrické energie.
5. Zařízení pro chlazení kotle musí dodávat do kotle přítok ve výši

          V_chl = 1,5 * 10^-3 * Q_n * T
 

9. U otopných soustav s nuceným oběhem s expanzními zařízeními pracujícími na principu hydrostatického tlaku se pro chlazení kotlů kromě jejich objemu může využít také vodní objem těchto částí otopné soustavy :

• části, která je od výstupního hrdla kotle výše než 8 m
• části, která je nad výstupním hrdlem kotle a je na nejvyšším místě vybavena přivzdušněním o výkonu, který je nejméně roven chladícímu přítoku.

7. Ochrana proti nedostatku vody

1. Zdroje tepla o jmenovitém výkonu nad 50 kW s kotli podle 3.24 a 3.25 , elektrokotli a výměníky, zejména však zdroje umístěné nad otopnou soustavou, musí být vybaveny pojistným zařízením proti nedostatku vody v otopné soustavě. Toto automatické zařízení signalizuje pokles tlaku popř. hladiny či průtoku pod stanovenou mez do místa trvalé obsluhy nebo dohledu a odstaví kotle z  provozu nebo uzavře přívod primární energie do předávací stanice. Obnovení provozu kotle je možné až po ručním zásahu.
2. Pro zdroje tepla s kotli podle 3.23 se výše uvedené zařízení doporučuje v přiměřeně možném rozsahu.

1. Přepadové potrubí nádoby musí mít vnitřní průměr nejméně takový jako pojistné potrubí. Výtok přepadu musí být kontrolovatelný z místa obsluhy.
2. Vodorovná vzdálenost mezi svislou osou beztlaké expanzní nádoby a zdroje tepla, má být co nejmenší. Celková vodorovná délka přívodního pojistného potrubí nad teplovodním zdrojem

9. Uzavřené otopné soustavy

1. Uzavřené teplovodní otopné soustavy leze použít za předpokladu, že soustava bude chráněna proti nárůstu objemu vody danému provozními podmínkami, tj. proti zvýšení přetlaku v soustavě nad dovolený přetlak a proti nepřípustnému snížení tlaku pod tlak na mezi sytosti příslušející dané teplotě.
2. Při použití doplňování soustavy přepouštěcími ventily musí být přepouštění konstruováno tak, aby se při výpadku elektrické energie uzavřelo.
3. V případě, že doplňování je zapojeno do pojistného úseku, není třeba osazovat další pojistný ventil. Jinak je nutno osadit ještě další pojistný ventil v místě doplňování dimenzovaný na výkon doplňovacího zařízení.
4. Pro udržování navrženého pracovního přetlaku se doporučuje soustavu opatřit přepouštěcím ( solenoidovým) ventilem, který otevře pře dosažením otevíracího tlaku pojistného ventilu. V místě doplňování musí být umístěn tlakoměr s vyznačením stanoveného rozsahu pracovního přetlaku a snímač přetlaku.
5. Snímače přetlaku pro doplňovací zařízení se umisťují v neutrálním bodě soustavy.

Přepsal a zpracoval     : Radek Zdvořilý
Příloha                       : Ezpanzní nádoba.xls