E‑book – Serwis, eksploatacja i konserwacja

Spis treści

Pompy ciepła1Pompy ciepła

Zasada działania pompy ciepła2Zasada działania pompy ciepła

Klasyfikacja źródeł energii cieplnej pobieranej przez pompę ciepła3Klasyfikacja źródeł energii cieplnej pobieranej przez pompę ciepła

Schemat instalacji z gruntową pompą ciepła4Schemat instalacji z gruntową pompą ciepła

Schemat instalacji z pompą ciepła powietrze‑woda5Schemat instalacji z pompą ciepła powietrze‑woda

Przegląd serwisowy i konserwacja pompy ciepła typu powietrze‑woda o mocy 9 kW6Przegląd serwisowy i konserwacja pompy ciepła typu powietrze‑woda o mocy 9 kW

Eksploatacja pompy ciepła7Eksploatacja pompy ciepła

Błędy eksploatacyjne8Błędy eksploatacyjne

Gazowe urządzenia grzewcze9Gazowe urządzenia grzewcze

Zasada działania kotła gazowego10Zasada działania kotła gazowego

Klasyfikacja kotłów gazowych11Klasyfikacja kotłów gazowych

Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego12Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego

Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego i kominka z płaszczem wodnym13Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego i kominka z płaszczem wodnym

Serwis kotła gazowego14Serwis kotła gazowego

Eksploatacja kotła gazowego15Eksploatacja kotła gazowego

Błędy w eksploatacji16Błędy w eksploatacji

Najczęstsze usterki17Najczęstsze usterki

Bibliografia18Bibliografia

Netografia19Netografia

Pompy ciepła

Zasada działania pompy ciepła

Pompa ciepła to ekologiczne urządzenie grzewcze. Podstawowe elementy instalacji grzewczej to dolne źródło ciepła, węzeł cieplny z pompą ciepła i górne źródło ciepła. Jej działanie opiera się na zmianie stanu skupienia czynnika (np. freonu) w agregacie sprężarkowym w obiegu termodynamicznym. Jest to kolejno: sprężanie, skraplanie, rozprężanie i parowanie. Zmiany te następują cyklicznie.

Proces ten przebiega w następujący sposób:

1. W parowniku czynnik odparowuje (odbierane jest ciepło z czynnika roboczego).

2. W sprężarce zasilanej prądem elektrycznym para czynnika zostaję sprężona i wzrasta jej temperatura.

3. W skraplaczu para się skrapla i następuje oddanie ciepła wodzie krążącej w instalacji ogrzewania.

4. Czynnik przepływa przez zawór rozprężny, zostaje rozprężony i ochłodzony.

5. Ochłodzony czynnik znów przepływa przez parownik i cykl się powtarza.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Klasyfikacja źródeł energii cieplnej pobieranej przez pompę ciepła

Woda jako dolne źródło ciepła

R8FTeXVyGIGqW

Schematyczny rysunek instalacji pompy ciepła typu woda‑woda. Przekrój domu i podziemnych źródeł wodnych. Od źródeł wychodzą dwie linie, niebieska i czerwona, które przechodzą przez pompę ciepła, bojler i trafiają do wanny oraz zlewu w pomieszczeniu na piętrze domu.

Wody gruntowe jako dolne źródło ciepła wykorzystuje pompa ciepła typu woda–woda. Wymiana ciepła odbywa się za pomocą dwóch studni:

• czerpalnej – do poboru wody gruntowej ze zbiornika do pompy ciepła;

• zrzutowej – do oddawania wody z powrotem do zbiornika wody gruntowej.

Temperatura dolnego źródła ciepła jest w miarę stała przez cały rok i wynosi 5–12°C. Dolne źródło nie jest narażone na spadki temperatury poniżej 0°C, chyba że jego wielkość nie została dobrana właściwie i jest zbyt mała.

Grunt jako dolne źródło ciepła – kolektor poziomy

R1ISNnHvo6ViU

Schematyczny rysunek instalacji pompy ciepła typu grunt‑woda z kolektorem gruntowym poziomym. Przekrój domu i podziemnych źródeł ciepła. Splątana w gruncie instalacja rozchodzi się na dwie linie, niebieską i czerwoną, które przechodzą przez pompę ciepła, bojler i trafiają do wanny oraz zlewu w pomieszczeniu na piętrze domu.

Kolektor gruntowy poziomy tworzą cienkościenne rury z tworzywa sztucznego. Są one wypełnione czynnikiem roboczym (glikolem etylowym lub propylenowym, zwanym solanką). Instalacja o dużej powierzchni zakopana jest w ziemi na głębokości 1,5 m. Gleby różnią się pod względem oddawania ciepła. Najlepiej ciepło oddaje grunt wilgotny i gliniasty. W takim rozwiązaniu wykorzystuje się pompę ciepła typu grunt‑woda.

Temperatura dolnego źródła ciepła jest w miarę stała przez cały rok i wynosi 5–12°C.

RyQvZcRzCSM5n

Grafika ilustrująca kolektor poziomy w wykopie basenowym. W prostokątnym wykopie umieszczono instalację grzewczą, której czerwony przewód rozkłada się spiralnie w dnie wykopu i przechodzi w kolor niebieski, zawracając równolegle do miejsca wpustowego.

ROIhAMCHZWpco

Schemat ukazujący kolektor poziomy meandryczny ułożony w rowach. Prosta ilustracja wykopu, w którym szereg przewodów oznaczonych na niebiesko i czerwono zwiniętych jest w równoległych do siebie rowach.

R1X6G6uRUNML7

Zdjęcie demonstracyjne ukazujące kolektor poziomy meandryczny. Na zdjęciu wydać podłużny wykop i ułożoną w nimi w sposób spiralny instalacją. W dalszej, rozmazanej perspektywie, widać sylwetkę montera sieci.

Kolektor gruntowy pionowy jako dolne źródło ciepła

R1SheHqToy0B3

Schematyczny rysunek instalacji pompy ciepła typu grunt‑woda z kolektorem gruntowym pionowym. Przekrój domu i podziemnych źródeł ciepła. Od dwóch zbiorników oznaczonym kolorem niebieskim i czerwonym odchodzą łączące je, znajdujące się w gruncie, kolorowe linie, oraz po jednej linii, niebieskiej i czerwonej, które przechodzą przez pompę ciepła, bojler i trafiają do wanny oraz zlewu w pomieszczeniu na piętrze domu.

Ziemia ma dobre zdolności akumulacyjne ciepła i może stanowić wydajne dolne źródło ciepła dla pomp gruntowych. Kolektor gruntowy poziomy tworzą cienkościenne rury z tworzywa sztucznego ułożone płasko lub spiralnie. Są one wypełnione czynnikiem roboczym zwanym popularnie solanką. Najcześciej jest to woda z dodatkiem środka antyzamrożeniowego (np. glikolu propylenowego). Instalacja powinna być ułożona poniżej punktu zamarzania gruntu, na poziomie nie mniejszym niż 1,5 metra głębokości.

Wydajność gleby jako dolnego źródła ciepła zależy od właściwości geologicznych gruntu na danym obszarze. Ciepło najlepiej oddaje grunt wilgotny i gliniasty. Temperatura gruntu na głębokości około 2 metrów jest w miarę stała przez cały rok i wynosi 7–12°C. Aby tak było, po sezonie grzewczym, czyli po około 1500–2000 godzinach pracy pompy ciepła, grunt należy poddać regeneracji. W przeciwnym wypadku temperatura dolnego źródła będzie obniżać się.

Po okresie grzewczym powierzchnia gruntu nad wymiennikiem poziomym powinna mieć swobodny dostęp do promieniowania słonecznego i wód opadowych.

Grunt jako dolne źródło ciepła – kolektor pionowy

Kolektor gruntowy ma postać prefabrykowanych sond umieszczanych w odwiertach o dużej głębokości (np. 80 do 100 m). Sondy wykonuje się z U‑rur PE DN32 lub DN40. Wewnątrz sond, podobnie jak w kolektorze poziomym, znajduje się niezamarzający czynnik roboczy.
Najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest wykonanie kolektora gruntowego pionowego w postaci kilku głębokich odwiertów. Wynika to z faktu, że na głębokości 80–100 m temperatura jest stała cały rok (około 8–10 °C), co ma znaczący wpływ na efektywność pracy pompy ciepła.

R1CuaXGEkKOGB

Schemat ukazujący budowę kolektora poziomego meandrycznego. Od oznaczonego na schemacie domu odchodzą dwie linie, niebieska i czerwona, które wbiegają w czarny walec, z którego rozchodzą się na boki i w dół do czterech pionowych, głębszych wykopów, w których łączą się zmieniając kolor na przeciwny.

Powietrze jako dolne źródło ciepła

RctHuL22s2x3W

Uproszczony schemat instalacji pompy ciepła typu powietrze‑woda, na którym widać przekrój domu. Na ilustracji widać pompę ciepła, z której wychodzą dwie linie, niebieska i czerwona, przechodzą przez bojler i rozchodzą się parami do wanny i zlewu na piętrze. Dodatkowo czerwoną strzałką zaznaczono ruch ciepłego powietrza do klimatyzatora.

Powietrze jest najpowszechniej dostępnym i najtańszym źródłem energii dla pompy ciepła. Powietrze atmosferyczne oddaje ciepło na wymienniku wewnątrz pompy ciepła. W przypadku pomp sprężarkowych pobrana z dolnego źródła energia poddawana jest procesom termodynamicznym (parowanie, sprężanie, skraplanie, rozprężanie). W trakcie tego procesu oddaje ciepło do górnego źródła ciepła.

Temperatura dolnego źródła ciepła w tym rozwiązaniu zależy od pogody i strefy klimatycznej, w Polsce średnie temperatury wynoszą od -24°C do 40°C.

Grzejniki jako górne źródło ciepła

RBzhslJHzOeqh

Uproszczony schemat instalacji z grzejnikami jako górnym źródłem ciepła, na którym widać przekrój domu. Na ilustracji widać pompę ciepła, z której wychodzą dwie linie, niebieska i czerwona, przechodzą przez bojler i rozchodzą się parami do wanny i zlewu na piętrze. Dodatkowo takie same pary linii rozchodzą się do grzejników umieszczonych w pomieszczeniach budynku.

Grzejniki to popularne źródło ciepła stosowane w ogrzewaniu budynków wyposażonych w centralne ogrzewanie z kotłem opałowym. Grzejnik jest metalowym zbiornikiem o bardzo dużej powierzchni i pełni funkcję radiatora. Przepływająca przez niego gorąca woda oddaje ciepło. W przypadku grzejników głównym procesem prowadzącym do dystrybucji ciepła w pomieszczeniu jest konwekcja. Pojemność cieplna grzejników jest niska, a typowa temperatura zasilania wynosi 60°C–75°C. Sprawia to, że grzejniki nie są optymalnym górnym źródłem ciepła dla pomp, które stanowią rozwiązanie niskotemperaturowe, i najwydajniej pracują w zakresie 30°C–40°C. Niemniej w budynkach poddawanych modernizacji, gdzie nie ma możliwości zastosowania ogrzewania płaszczyznowego niskotemperaturowego, można wykorzystać grzejniki przy przeprojektowaniu ich na temperaturę zasilania max. 55°C.

Ogrzewanie podłogowe jako górne źródło ciepła

RPDTlXGGVxpbg

Uproszczony schemat instalacji z ogrzewaniem podłogowym jako górnym źródłem ciepła, na którym widać przekrój domu. Na ilustracji widać pompę ciepła, z której wychodzą dwie linie, niebieska i czerwona, przechodzą przez bojler i rozchodzą się parami do wanny i zlewu na piętrze. Dodatkowo takie same pary linii rozchodzą się do grzejników umieszczonych w pomieszczeniach budynku. W grzejnikach linie te umieszczone są w sposób spiralny i zmieniają swój kolor na przeciwny.

Ogrzewanie podłogowe to system rur grzejnych z tworzywa sztucznego (np. polietylenu sieciowanego lub polipropylenu) ułożonych wężownicowo na izolacji termicznej i zatopionych w wylewce cementowej lub anhydrytowej. System zasilany jest ciepłą wodą. Ciepło jest oddawane przez promieniowanie na całej powierzchni instalacji, pozytywnie wpływając na odczuwalny komfort cieplny.

Pojemność cieplna ogrzewania podłogowego jest wysoka, a temperatura zasilania wynosi 30°C–40°C.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Schemat instalacji z gruntową pompą ciepła

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Schemat instalacji z pompą ciepła powietrze‑woda

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Przegląd serwisowy i konserwacja pompy ciepła typu powietrze‑woda o mocy 9 kW

Czynności dla jednostki zewnętrznej

R153qzQAMxqBp

Schematyczna grafika ukazująca jednostkę zewnętrzną pompy ciepła typu split. Jednostka ma kształt prostopadłościanu na czerech nóżkach o regulowanej wysokości, zamiast przedniej ściany widać kratę, za którą jest widoczny wiatrak.

R1WV79Q6ZU3ey

Zdjęcie ukazuje jednostkę zewnętrzną pompy typu split, widok po zdjęciu obudowy. Po lewej stronie zamiast przedniej ściany widać kratę, za którą jest widoczny wiatrak, zaś po prawej stronie widać komplet przewodów wewnętrznych jednostki.

Czynności dla jednostki wewnętrznej

RBFA0f3QYA907

Poglądowa grafika ukazująca jednostkę wewnętrzną pompy ciepła typu split. Jednostka ma kształt jednolitego prostopadłościanu. Na przedniej ścianie widać mały, prostokątny programator jednostki.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Eksploatacja pompy ciepła

Instalację z pompą ciepła niezależnie od jej typu należy użytkować zgodnie z instrukcją dołączoną do urządzenia przez producenta. Wyjaśnione są w niej m.in. funkcje sterowników i ich optymalne ustawienia, a także wskazówki, jak należy postępować w przypadku potencjalnych awarii. Jeśli użytkownik ma wątpliwości, jak w prawidłowy sposób eksploatować urządzenie, powinien skontaktować się z serwisem technicznym.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Błędy eksploatacyjne

Niewłaściwa eksploatacja terenu ponad wymiennikiem gruntowym

Terenu, który znajduje się ponad wymiennikiem gruntowym nie może być pokryty nawierzchnią utwadzoną. Poza tym nie można sadzić na nim drzew ani przeznaczać go pod uprawy. Regeneracji gruntu na tym obszarze sprzyja nasłonecznienie, dlatego błędem eksploatacyjnym jest układanie na nim kostki brukowej lub płyt chodnikowych, a także wylewanie betonu, asfaltu. Wszystkie wymienione nawierzchnie mogą spowodować zbytnie wychłodzenie gruntu.

Brak kontroli tacy ociekowej

Przy temperaturach oscylujących około 0 stopni Celsjusza zewnętrzna jednostka pompy ciepła w urządzeniach typu split powietrze–woda może produkować większą ilość kondensatu. Stan zapełnienia tacy należy kontrolować na bieżąco, aby uniknąć sytuacji, gdy dochodzi do jego zamarznięcia wewnątrz jednostki. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie grzałki tacy skroplin.

Ustawienie zbyt wysokiej krzywej grzewczej

Przy pierwszym uruchomieniu pompy ciepła serwisant ustawia krzywą grzewczą na sterowniku pompy (funkcja regulatora pogodowego) według ustalonego wzoru. Natomiast użytkownicy często sami zmieniają później kąt nachylenia krzywej, co może powodować nieprawidłowe funkcjonowanie instalacji. Przykładowo, ustawienie zbyt wysokiego numeru krzywej (dużego pochylenia) powoduje przegrzanie budynku, zwłaszcza przy niskich temperaturach, a co za tym idzie, duży wzrost zużycia energii do napędu sprężarki.

Brak okresowych kontroli cieczy roboczych

Ciecze robocze (roztwory glikolu) powinny być regularnie prawdzane pod względem np. stężenia jonów wodorowych (pH), rezerwy alkalicznej i gęstości roztworu. Wraz z eksploatacją parametry cieczy roboczych mogą ulec zmianie z powodu różnych reakcji chemicznych zachodzących w instalacji. Sprawdzanie pH ma istotne znaczenie szczególnie w pompach ciepła, które nie są wyposażone we wziernik umożliwiający wizualną kontrolę stanu cieczy roboczej.

Brak lub złe uzupełnianie ubytków cieczy roboczych

Dla poprawnego działania instalacji ważne jest uzupełnianie ubytków cieczy roboczej, jeśli takie wystąpią. Często przy tej czynności pojawiają się błędy. Jednym z nich jest np. uzupełnianie wodnego roztworu glikolu wodą. Powoduje to zmniejszenie stężenia glikolu w roztworze, a tym samym obniżenie temperatury krzepnięcia cieczy roboczej, co z kolei może doprowadzić do jej zamarznięcia. Jeśli na wzierniku stwierdzi się obecność powietrza w cieczy lub zadziała presostat niskiego ciśnienia, jest to sygnał, że należy uzupełnić ilość cieczy roboczej.

Zawyżone rachunki w pierwszym okresie używania pompy ciepła

Nie jest to wynikiem nieprawidłowej eksploatacji. W nowych budynkach występuje bowiem spora ilość wilgoci technicznej, czyli wody, która wchodzi w skład użytych materiałów budowlanych, np. zapraw, betonu, tynku. W pierwszym sezonie grzewczym zapotrzebowanie na ciepło dostarczane przez pompę ciepła jest większe, aby można było usunąć nadmiar tej wilgoci. Z tego powodu koszty energii elektrycznej w tym okresie również są większe niż po trzech‑czterech latach eksploatacji. Sytuacja ta dotyczy wszystkich systemów grzewczych w nowych budynkach.

Usterki podczas eksploatacji pompy ciepła

Błąd wysokiego ciśnienia skutkujący zadziałaniem presostatu wysokiego ciśnienia, otwarciem zaworu bezpieczeństwa, ewentualnie zatrzymaniem kompresora. Usterka ta może wynikać ze zbyt wysokiego ciśnienia w instalacji hydraulicznej. Należy zredukować ciśnienie.

Błąd niskiego ciśnienia skutkujący zadziałaniem presostatu niskiego ciśnienia, ewentualnie zatrzymaniem pompy ciepła. Usterka ta może wynikać ze zbyt niskiego ciśnienia w instalacji hydraulicznej. Należy uzupełnić wodę i odpowietrzyć instalację. Dodatkowo warto skontrolować wartości ciśnienia na manometrze.

Błąd komunikacyjny modułu elektronicznego, na skutek czego pompa ciepła wyłącza się. Należy sprawdzić poprawność podłączenia modułu elektronicznego, odłączyć urządzenie od zasilania i włączyć ponownie. Jeśli usterka nie ustępuje, konieczna może być wymiana modułu elektronicznego.

Błąd czujnika temperatury. Usterka może wynikać z uszkodzenia czujnika pomiaru temperatury zbiornika buforowego/zasobnika c.w.u. Jej skutkiem jest brak podgrzewania wody. Usterka może wynikać też ze zwarcia w obwodzie czujnika lub przerwy w obwodzie. Konieczna może być wymiana czujnika poprzedzona zmierzeniem wartości oporu na przyłączu czujnika NTC do modułu elektronicznego.

Błąd przepływu wody skutkujący zadziałaniem czujnika przepływu wody. Pompa ciepła wyłącza się. Usterka taka może wynikać z braku przepływu objętościowego w obiegu lub uszkodzenia czujnika przepływu objętościowego. Sprawdzenia wymaga pompa obiegu grzewczego oraz czujnik przepływu. Konieczna może być wymiana czujnika przepływu objętościowego.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Gazowe urządzenia grzewcze

Zasada działania kotła gazowego

Kotły gazowe to urządzenia działające na zasadzie spalania gazu ziemnego. Proces ten może nieco się różnić w zależności od rodzaju urządzenia. Jego stałymi elementami są: dostarczenie do palnika mieszanki gazu i powietrza, zapalenie mieszanki pod wpływem iskry lub płomienia dyżurnego, spalanie i oddawanie ciepła na wymienniku, a następnie uwolnienie spalin do atmosfery. Cyrkulację wody w kotle wspomaga praca pompy obiegowej. Zawór trójdrogowy odpowiedzialny jest za przełączanie pracy kotła w tryb podgrzewania wody użytkowej lub wody zasilającej układ grzewczy.

Przebieg procesu spalania w piecu gazowym kondensacyjnym

R1LCfY86YnZDH

Uproszczony schemat zasady działania gazowego pieca kondensacyjnego. Piec ukazany został jako prostokąt z wyszczególnionymi elementami. U dołu, na podłużnej znajdują się cztery ilustracje płomyków, podpisanych: gaz. Powyżej znajduje się łamana linia czerwona wychodząca z prawej strony poza piec, podpisana: zasilanie instalacji C.O. Ta sama linia biegnie również w druga stronę wewnątrz pieca, i wychodzi u góry po jego prawej stronie, do podpisu: Powrót instalacji C.O., mniej niż pięćdziesiąt sześć stopni Celsjusza. od dolnej, łamanej części instalacji wychodzą pionowe strzałki, skierowane do schematycznego zbiornika z wodą, znajdującego się pod czterema krótkimi, pionowymi rurkami. Od pieca w górę odchodzi falująca linia prosta oznaczona kolorem czerwonym ze strzałkami w górę i niebieskim ze strzałkami w dół, które są podpisane kolejno: spaliny, powietrze.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Klasyfikacja kotłów gazowych

Ze względu na sposób, w jaki przebiega proces spalania, kotły gazowe dzieli się na urządzenia otwartego spalania (czyli kotły z otwartą komora spalania) i urządzenia zamkniętego spalania (kotły z zamkniętą komorą spalania).

Kotły z otwartą komorą spalania to urządzenia pobierające powietrze z pomieszczenia. Zwykle mają widoczny palnik gazowy, umożliwiający obserwację procesu spalania. Tego typu urządzenia tracą na popularności ze względu na łatwość, z jaką może dojść do zakłócenia ich pracy i obniżenia wydajności. Jeśli nawiew do kotłowni będzie za duży, piec gazowy będzie spalał zbyt szybko, powodując stratę kominową. Duża część ciepła będzie opuszczać piec wraz ze spalinami. Jeśli natomiast nawiew będzie niewystarczający, spalanie będzie wolne, a przepływ gazu spowolniony, do pomieszczenia może być emitowany tlenek węgla (czad) stanowiący zagrożenie dla zdrowia i życia użytkowników instalacji.

Z tego powodu przepisy ściśle określają wymagania stawiane wentylacji w pomieszczeniach z urządzeniami gazowymi. Wytyczne można znaleźć m.in. w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 02.75.690 z dnia 15 czerwca 2002 r.).

R1d6jOAUsuY3z

Uproszczony schemat kotła gazowego z otwartą komorą spalania, na którym widać prosty kocioł, ścianę i dach domu. W ścianie umieszczony jest otwór ze strzałkami do wewnątrz, podpisanymi: powietrze. Takie same strzałki znajdują się po obu stronach kotła, skierowane grotami do niego, z tym samym podpisem. Od kotła wychodzi ku górze, przez dach, zawinięta rura ze strzałkami do góry, podpisanymi: spaliny.

Kotłownia z piecem gazowym o mocy do 30 kW powinna być wyposażona w niezamykalny otwór nawiewny o powierzchni 200 cmIndeks górny 2². Na 1 kW mocy kotła powinno przypadać 1,6 mIndeks górny 3³ powietrza. Dodatkowym warunkiem jest sprawny ciąg kominowy, który zapewnia np. montaż nasady kominowej na kanale wywiewnym. Kotłów z otwartą komorą spalania nie można instalować w pomieszczeniach czystych, pozbawionych kratek nawiewnych.

Kotły z zamkniętą komorą spalania pracują niezależnie od ilości powietrza dostarczonej do pomieszczenia, w którym są zainstalowane. Kotły z zamkniętą komorą spalania to głównie kotły kondensacyjne. W procesie spalania wykorzystują one powietrze doprowadzane z zewnątrz rurą powietrzną, a odprowadzane rurą spalinową. Rozwiązanie to można określić jako rura w rurze, gdyż przewód spalinowy znajduje się wewnątrz przewodu powietrznego. Taka konstrukcja sprawia, że powietrze dostarczone do kotła jest wstępnie ogrzane, a ponadto nie ma ryzyka przedostania się spalin do pomieszczenia. Wydatkiem powietrza zużywanego w procesie spalania steruje wentylator. Kotły z zamkniętą komorą spalania wymagają jedynie obecności kanału wywiewnego w postaci kratki wentylacyjnej. Powinna ona być zawsze montowana wysoko pod sufitem, tak aby w razie ulatniania się gazu, który jest lżejszy od powietrza, usprawnić jego usunięcie z pomieszczenia.

R1Qmaj0Ac7nML

Uproszczony schemat kotła gazowego z zamkniętą komorą spalania, na którym widać prosty kocioł, ścianę i dach domu. Od kotła wychodzi ku górze, przez dach, zawinięta rura ze strzałkami do góry, podpisanymi: spaliny, oraz strzałkami ku dołowi, podpisanymi: powietrze.

R1QEKITp6Xifo

Uproszczony schemat budowy kotła gazowego kondensacyjnego. Piec ukazany został jako prostokąt z wyszczególnionymi elementami. U dołu, na podłużnej znajdują się cztery ilustracje płomyków, podpisanych: gaz. Powyżej znajduje się łamana linia czerwona wychodząca z prawej strony poza piec, podpisana: zasilanie instalacji C.O. Ta sama linia biegnie również w druga stronę wewnątrz pieca, gdzie jest podpisana: wymiennik ciepła, i wychodzi u góry po jego prawej stronie, do podpisu: zimna woda. Od dolnej, łamanej części instalacji wychodzą pionowe strzałki, skierowane do schematycznego zbiornika z wodą, znajdującego się pod czterema krótkimi, pionowymi rurkami, podpisanymi wymiennik ciepła. Zbiornik z wodą również wychodzi z pieca po jego prawej stronie i jest podpisany: odpływ wody do kanalizacji. Od pieca w górę odchodzi falująca linia prosta oznaczona kolorem czerwonym ze strzałkami w górę i niebieskim ze strzałkami w dół, które są podpisane kolejno: spaliny, powietrze.

Kotły wiszące przeznaczone są do montażu na ścianie i z tego względu zwykle mają mniejszą pojemność wodną (od 0,02 do 0,20 dmIndeks górny 3³/kW). Są mniejsze, tańsze, często obsługują tylko jeden obieg.

Kotły stojące przeznaczone są do ustawienia w kotłowni, spiżarni lub innym wydzielonym pomieszczeniu. Są znacznie większe od kotłów wiszących i z tego względu ich pojemność wodna może również być znacznie większa (od 0,3 do 0,7 dmIndeks górny 3³/kW).

Nowoczesne stojące kotły kondensacyjne można łączyć z instalacjami wykorzystującymi odnawialne źródła energii. Mogą funkcjonować w ramach jednej instalacji z solarami albo pompą ciepła. Znajdują zastosowanie w nowych i modernizowanych obiektach.

Kotły jednofunkcyjne to urządzenia przeznaczone do zasilania instalacji centralnego ogrzewania. Przygotowanie przez nie wody użytkowej wymaga zastosowania dodatkowego zasobnika. Urządzenia te często spotykane są w wersji stojącej, mogą mieć znaczną moc pozwalającą na ogrzanie wody użytkowej w zasobniku. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość jednoczesnego poboru ciepłej wody np. w dwóch łazienkach jednocześnie – bez obniżania jej temperatury ani wielkości strumienia.

Kotły dwufunkcyjne wyposażone w wymiennik płytowy mogą zarówno ogrzewać budynek, jak i przepływowo podgrzewać wodę użytkową. Oznacza to, że piec uruchamia proces spalania w momencie odkręcenia kranu z ciepłą wodą. Zwykle ilość ciepłej wody jest wystarczająca dla jednego punktu poboru. Niektóre urządzenia (kotły kompaktowe) wyposażone są w niewielki wbudowany zasobnik c.w.u.

Kotły tradycyjne spalają gaz w sposób, który nie pozwala na wykorzystanie całej zawartej w paliwie energii. Część z niej w postaci tzw. ciepła utajonego ulatuje wraz ze spalinami przez komin. Otwarta komora spalania może negatywnie wpływać na efektywność procesu i stanowić zagrożenie dla użytkowników. Zaletą kotłów tradycyjnych jest niska cena i małe gabaryty.

Kotły kondensacyjne charakteryzują się dużą efektywnością, ponieważ pozyskują ciepło w procesie spalania i dodatkowo w procesie pozyskiwania ciepła ze spalin. Umożliwia to wymiennik ciepła, na którym opuszczające kocioł spaliny zostają schłodzone do niskich temperatur. W procesie tym wytrąca się para wodna. Schłodzone spaliny trafiają do atmosfery, a kondensat – do kanalizacji. Dzięki temu procesowi sprawność kotłów gazowych zbliżona jest do 100%. Produktem ubocznym spalania w kotle kondensacyjnym są kwaśne skropliny (3–4 pH), będące mieszaniną pary wodnej i spalin pochodzących z procesu spalania: tlenków azotu, tlenku siarki, trójtlenku siarki. Skropliny należy odprowadzać do kanalizacji.

Spalanie w takich piecach odbywa się przy ścisłej kontroli ilości podawanego gazu i powietrza. Wentylator podaje optymalną do spalania ilość powietrza na dyszę. Urządzenie jest bezpieczne dla użytkowników za sprawą zamkniętej komory spalania.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego

Zawory bezpieczeństwa i naczynie przeponowe zabezpieczają instalacje typu zamkniętego. Elementy te są montowane w kotłach gazowych przeznaczonych do obiektów mieszkalnych lub małych obiektów użytkowych.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Schemat instalacji z zastosowaniem kotła gazowego i kominka z płaszczem wodnym

Schemat prezentuje połączenie dwóch układów grzewczych odmiennego typu: układu z kotłem gazowym o charakterze zamkniętym i układu z kominkiem z płaszczem wodnym – o charakterze otwartym. Różni je ciśnienie pracy, które w instalacji typu otwartego wynosi dziesiętne części bara, a w instalacji typu zamkniętego 0,5 bara. Aby połączyć oba układy w sposób bezpieczny, można skorzystać ze zbiornika pełniącego rolę buforu ciepła, do którego podłączony zostanie kocioł gazowy. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie widocznego na schemacie zestawu separacyjnego z wbudowanym wymiennikiem ciepła. Pozwala on na bezpieczną wymianę ciepła między układem zamkniętym a układem otwartym, bez mieszania się płynących w nich czynników roboczych.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Serwis kotła gazowego

Okresowa, dokonywana raz do roku kontrola kotła gazowego jest ważna dla zapewnienia sprawności urządzenia i prawidłowości procesu spalania. Przed przystąpieniem do wszelkich czynności serwisowych należy wyłączyć urządzenie, odłączyć je od źródła zasilania, zamknąć zawór gazowy oraz zawory wody instalacji grzewczej i c.w.u. Aby uzyskać dostęp do urządzenia, należy zdjąć pokrywę pieca, odkręcając jej mocowanie za pomocą śrubokręta krzyżakowego.

Czynności serwisowe

Odpowietrzenie i sprawdzenie ciśnienia w instalacji

Przy okazji wykonywania czynności serwisowych warto sprawdzić, czy instalacja grzewcza nie jest zapowietrzona i w razie konieczności odpowietrzyć ją, oraz upewnić się, że ciśnienie w instalacji jest właściwe (1,5–2 bar). Skontrolować warto też ciśnieniowe naczynie wzbiorcze.

Czyszczenie komory spalania

W wyniku procesu spalania w kotle emitowane są spaliny i skropliny oraz zanieczyszczenia osadzające się na elementach takich jak palnik i wymiennik. Osad, jaki tworzą zgorzeliny, po pewnym czasie mógłby spowodować uszkodzenia. Osad na rurach wymiennika może w skrajnych przypadkach blokować wylot spalin w stronę wyciągu kominowego. Dlatego czyszczenie komory spalania jest obowiązkowym punktem podczas okresowego przeglądu kotła gazowego.

Czyszczenie warto rozpocząć od usunięcia osadu na sucho, np. za pomocą miękkiej szczotki lub wyciora. Usunięte resztki można usunąć odkurzaczem. Pozostałości czyści się gąbką albo szmatką, z użyciem wody i środka myjącego lub wody z octem. Wymiennik można opłukać bieżącą wodą.

Czyszczenie filtrów

Filtry siatkowe i separatory zanieczyszczeń nie są co prawda integralną częścią kotła gazowego, jednak przy okazji czynności serwisowych warto sprawdzić stan tych elementów instalacji, gdyż chronią one kocioł i gwarantują jego bezawaryjną pracę. Okresowo należy usuwać zanieczyszczenia zgromadzone na dnie filtra lub na siatce filtra oraz opłukiwać wszystkie elementy z zanieczyszczeń.

Kontrola spalania

Każdorazowo należy sprawdzić stan instalacji odprowadzającej spaliny z kotła, a także dokonać pomiaru jakości spalin. W tym celu należy skorzystać z otworu do pomiaru spalin, usuwając z niego zaślepkę i wprowadzając w to miejsce przyrząd pomiarowy (analizator). Pomiar należy wykonać dwukrotnie, przy pełnym i niskim obciążeniu, sprawdzając zawartość procentową tlenu w objętości gazów spalinowych. Otrzymaną wartość należy porównać z tabelami zamieszczonymi w dokumentacji technicznej dla urządzenia.

Wymiana uszczelek

Przy pracach kontrolnych należy zawsze sprawdzać stan demontowanych/czyszczonych elementów. Zaleca się okresową wymianę uszczelek w urządzeniu, np. uszczelki palnika, wymiennika, uszczelki drzwiczek paleniskowych.

Po wykonaniu czynności serwisowych należy upewnić się, że kocioł i wszystkie elementy regulacji i kontroli pracy działają poprawnie, oraz wzrokowo skontrolować płomień palnika. Korzystając z funkcji Pomiary w menu urządzenia, warto sprawdzić wartości parametrów na piecu, w tym temperaturę wody, prędkość obrotową wentylatora wielkość prądu jonizacji.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Eksploatacja kotła gazowego

Podobnie jak w przypadku pomp ciepła, również gazowe urządzenia grzewcze należy użytkować zgodnie z instrukcją producenta. Wyjaśnione są w niej m.in. funkcje sterowników i ich optymalne ustawienia, a także wskazówki, jak należy postępować w przypadku potencjalnych awarii. Jeśli użytkownik ma wątpliwości, jak w prawidłowy sposób eksploatować urządzenie, powinien skontaktować się z serwisem techniczny.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Błędy w eksploatacji

Nieefektywna praca kotła

Aby kocioł pracował efektywnie, powinno się odzyskiwać jak najwięcej ciepła z pary wodnej zawartej w spalinach. Warunki takie powstają, gdy temperatura spalin jest niższa od temperatury punktu rosy. Zależy to też od rodzaju paliwa, np. dla gazu ziemnego jest to ok. 57°C. Jeśli natomiast temperatura zasiłania kotła jest wyższa, zużywa się wówczas więcej gazu. Należy jednak uważąć, by nie ustawić zbyt niskiej temperatury, ponieważ wtedy w pomieszczeniach może być za zimno.

Zła regulacja pogodowa pracy kotła

Regulacja taka sprawia, że jeśli na zewnątrz temperatuta jest wyższa, wówczas woda w instalacji jest chłodniejsza i na odwrót. Regulacja pogodowa jest zależna od własciwie ustawionej krzywej grzewwczej. Jednak źle dobrana krzywa grzewcza może spowodować, że instalacja będzie przegrzana lub niedogrzana. Dlatego uruchomienia kotła i jego regulacji powinien dokonać serwisant.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Najczęstsze usterki

Brak ciepłej wody użytkowej

Przyczyną może być zabrudzenie filtra. Należy go wyczyścić, a jeśli to nie pomoże, trzeba wezwać serwisanta.

Zapowietrzenie kotła gazowego

W kotłach dwufunkcyjnych często pojawia się usterka, która powoduje, że woda w kranie jest gorąca, a kaloryfery są zimne. Prawdopodobną przyczyną takiego stanu jest zapowietrzenie kotła gazowego i dlatego ciepło nie dociera do grzejników. Piec należy odpowietrzyć i sprawdzić zawory.

Jeśli sytuacja jest odwrotna, to znaczy kaloryfery grzeją, ale woda jest zimna, to wówczas przyczyną może być zabrudzony filtr zasilający wodę. Należy go wyczyścić lub wymienić.

Niska i wysoka temperatura

W piecu gazowym dwufunkcyjnym może wystąpić nieprawidłowe podgrzewanie wody. Przyczyną zazwyczaj jest złe ustawienie wartości temperatur. Jeśli ustawiona jest zbyt niska temperatura, piec może się samoczynnie wyłączyć. Rozwiązaniem jest właściwe ustawienie temperatury.

Innym problemem może być zabrudzony filtr przy kotle. Należy go przeczyścić i sprawdzić, czy usterka nadal występuje. Jeśli tak, inną przyczyną może być wymiennik ciepła, który pokrył się kamieniem. Wówczas należy przepłukać instalację preparatem do odkamieniania rozpuszczonym w wodzie.

Częste wyłączanie kotła grzewczego

W takim przypadku powodem usterki może być zapowietrzona instalacja grzewcza, zakłócony dopływ powietrza lub ustawienie zbyt niskich parametrów wody bądź temperatury pomieszczeń, jeżeli mamy do czynienia z piecem dwufunkcyjnym. Aby przywrócić prawidłową pracę kotła grzewczego, należy wykonać czynności korygujące powyższe problemy.

Jeśli kocioł z niewiadomego powodu wyłącza się w czasie codziennej prawidłowej eksploatacji, należy zresetować kocioł lub odblokować usterkę przez wciśnięcie przycisku.

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

Bibliografia

1. Systemy ogrzewania pompą ciepła. Dlaczego i dla kogo pompa ciepła, „Budujemy Dom” Wydanie specjalne 1/2008, s. 45–60.

2. Ryszard Tytko, Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej, Kraków 2015.

3. Wojciech Grzegorczyk, Wykonywanie i eksploatacja instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Poradnik dla ucznia, Radom 2007.

Netografia

1. Problemy w pracy pomp ciepła, instsani.pl [dostęp 26.06.2023; https://instsani.pl/technik-urzadzen-i-systemow-energetyki-odnawialnej/vademecum-energetyki-odnawialnej/pompy-ciepla/obsluga-i-serwis-pomp-ciepla/problemy-w-pracy-pomp-ciepla/].

2. Budowa i funkcjonowanie pomp ciepła powietrze/woda typu SPLIT i MONOBLOK, hewalex.pl [dostęp 26.06.2023; https://www.hewalex.pl/wiedza/porady/pokaz-wszystkie/budowa-i-funkcjonowanie-pomp-ciepla-powietrze-woda-typu-split-i-monoblok/].

3. Ogólne zasady doboru kotłów, instsani.pl [dostęp 26.06.2023; https://instsani.pl/technik-inzynierii-sanitarnej/materialy-do-zajec/projektowanie-instalacji-i-sieci/projektowanie-instalacji-grzewczych/ogolne-zasady-doboru-kotlow/].

4. Kotły gazowe, instsani.pl [dostęp 26.06.2023; https://instsani.pl/technik-inzynierii-sanitarnej/vademecum-instalacji-sanitarnych/instalacje-centralnego-ogrzewania/materialy-izolacyjne/kotly-gazowe/].

Powrót do spisu treścisPowrót do spisu treści

1

Powiązane materiały

Powiązane materiały

D1DqR5ArcR1AghPfqOjyqR

Film instruktażowy - BHP podczas serwisu, eksploatacji i konserwacji urządzeń i instalacji sanitarnych

D1F5OaxswR1dVpCl39X5Ak

Film instruktażowy - Serwis, eksploatacja i konserwacja pomp ciepła