Λύσεις — Κεφάλαιο 3: Λεβητοστάσια – Λέβητες – Δίκτυα σωληνώσεων – Συστήματα απαγωγής καυσαερίων (σελ. 223-224) – ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 3: Λεβητοστάσια - Λέβητες - Δίκτυα σωληνώσεων - Συστήματα απαγωγής καυσαερίων

Ανοιχτές ερωτήσεις κατανόησης για λεβητοστάσια, λέβητες, δίκτυα σωληνώσεων και συστήματα απαγωγής καυσαερίων.

Αερισμός λεβητοστασίου άνω των 25 kW

Ερώτηση: Να αναφέρετε πώς θα πρέπει να αερίζεται / εξαερίζεται ένα λεβητοστάσιο εγκατεστημένης ισχύος άνω των 25 kW, συσχετίζοντας τα ανοίγματα αερισμού του με τη διατομή της καπνοδόχου του.

Απάντηση:

• §3.1. Σύμφωνα με τον Γ.Ο.Κ. (άρθρο 29 §4), το λεβητοστάσιο πρέπει να αερίζεται ομοιόμορφα με δύο ανοίγματα προς τον εξωτερικό χώρο: άνοιγμα προσαγωγής αέρα κοντά στο δάπεδο και άνοιγμα απαγωγής· ο τεχνητός αερισμός απαγορεύεται.
• §3.1. Για υγρά ή στερεά καύσιμα το άνοιγμα προσαγωγής πρέπει να είναι τουλάχιστον το 50% της ελεύθερης διατομής της καπνοδόχου (για αέρια καύσιμα 6 cm2 ανά kW, τουλάχιστον 300 cm2) και το άνοιγμα απαγωγής τουλάχιστον το 25% (ελάχιστο 200 cm2).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σύμφωνα με τον Γ.Ο.Κ., ο αερισμός του λεβητοστασίου πρέπει να είναι ομοιόμορφος και απαγορεύεται ο τεχνητός αερισμός. Το λεβητοστάσιο πρέπει να έχει δύο ανοίγματα αερισμού προς τον εξωτερικό χώρο: α) ένα άνοιγμα προσαγωγής αέρα, κοντά στο δάπεδο, με ελεύθερη διατομή τουλάχιστον ίση με το 50% της ελεύθερης διατομής της καπνοδόχου για υγρά ή στερεά καύσιμα (για αέρια καύσιμα 6 cm2 ανά kW ισχύος, τουλάχιστον 300 cm2) και β) ένα άνοιγμα απαγωγής αέρα με ελεύθερη διατομή τουλάχιστον ίση με το 25% της διατομής της καπνοδόχου και όχι μικρότερη από 200 cm2. Για αέρια καύσιμα τα δύο ανοίγματα βρίσκονται στον ίδιο εξωτερικό τοίχο. Τα στόμια των αεραγωγών πρέπει να απέχουν τουλάχιστον 50 cm από ανοικτούς χώρους παραμονής ατόμων, ενώ αν ο αέρας προσάγεται με σήραγγα, αυτή έχει διατομή κατά 150% μεγαλύτερη και πυθμένα 30 cm χαμηλότερα από το στόμιο. Αν τα ανοίγματα βρίσκονται σε ύψος μικρότερο από 2 m σε σημείο διέλευσης, προστατεύονται με πλέγμα. Για λέβητες ισχύος κάτω των 25 kW τα ανοίγματα δεν είναι υποχρεωτικά, αλλά συνιστώνται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δύο ανοίγματα προς τον εξωτερικό χώρο (προσαγωγή κοντά στο δάπεδο, απαγωγή), απαγόρευση τεχνητού αερισμού, διατομές 50% και 25% της καπνοδόχου

Βελτιστοποίηση απόδοσης λέβητα

Ερώτηση: Να αναφέρετε ποια τεχνικά χαρακτηριστικά οδηγούν στη βελτιστοποίηση της απόδοσης ενός λέβητα.

Απάντηση:

• §3.2. Ένας λέβητας για να είναι αποδοτικός πρέπει να έχει μικρό θάλαμο καύσης με τέλεια καύση, μεγάλη θερμαινόμενη επιφάνεια σε σχέση με τον όγκο και το βάρος του, μέγιστη μετάδοση θερμότητας ανά μονάδα επιφάνειας, ελάχιστες απώλειες, υψηλή αντοχή με μικρό πάχος και ευκολία χειρισμού και συντήρησης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για να είναι ένας λέβητας αποδοτικός πρέπει να έχει: 1) μικρό θάλαμο καύσης, στον οποίο να επιτυγχάνεται τέλεια καύση, 2) μεγάλη θερμαινόμενη επιφάνεια σε σχέση με τον όγκο και το βάρος του, 3) μέγιστη μετάδοση θερμότητας ανά μονάδα θερμαινόμενης επιφάνειας, 4) ελάχιστες θερμικές απώλειες, με καλή θερμομόνωση, 5) υψηλή αντοχή με το ελάχιστο δυνατό πάχος και βάρος των υλικών και 6) ευκολία στο χειρισμό, στον έλεγχο, στη συντήρηση και στην επισκευή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μικρός θάλαμος με τέλεια καύση, μεγάλη θερμαινόμενη επιφάνεια, μέγιστη μετάδοση θερμότητας, ελάχιστες απώλειες, αντοχή, ευκολία συντήρησης

Στοιχεία μεταλλικής πινακίδας λέβητα

Ερώτηση: Ποια τεχνικά χαρακτηριστικά του λέβητα πρέπει να αναγράφονται στη μεταλλική πινακίδα, που είναι τοποθετημένη πάνω σ' αυτόν από τον κατασκευαστή;

Απάντηση:

• §3.2. Η πινακίδα του λέβητα αναγράφει: όνομα, διεύθυνση και σήμα του κατασκευαστή, κατηγορία, έτος κατασκευής, ονομαστική θερμική ισχύ ανά καύσιμο, μέγιστη πίεση λειτουργίας, μέγιστη θερμοκρασία νερού, μέγιστη πίεση δοκιμής και βαθμό απόδοσης.
• §3.2. Μπορεί επίσης να αναγράφει στοιχεία συμβατότητας με τον καυστήρα (π.χ. υπερπίεση θαλάμου καύσης, περίσσεια αέρα, είδος αερίου, πίεση τροφοδότησης, μέγιστη αντίσταση καυσαερίων).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην πινακίδα του λέβητα πρέπει να αναγράφονται: 1) το όνομα, η διεύθυνση και το σήμα του κατασκευαστή, 2) η κατηγορία του λέβητα, 3) το έτος κατασκευής, 4) η ονομαστική θερμική ισχύς για κάθε καύσιμο (σε kW ή kcal/h), 5) η μέγιστη πίεση λειτουργίας (bar), 6) η μέγιστη θερμοκρασία του νερού (°C), 7) η μέγιστη πίεση δοκιμής και 8) ο βαθμός απόδοσης (%). Επιπλέον μπορούν να αναγράφονται στοιχεία για τη συμβατότητα με τον καυστήρα: για καυστήρες πετρελαίου η υπερπίεση του θαλάμου καύσης και η περίσσεια αέρα· για καυστήρες αερίου η ονομαστική θερμική φόρτιση, το είδος του αερίου και η πίεση τροφοδότησης· για καυστήρες με ανεμιστήρα η περίσσεια αέρα και η μέγιστη αντίσταση των καυσαερίων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κατασκευαστής, κατηγορία, έτος, ονομαστική ισχύς, μέγιστη πίεση λειτουργίας, μέγιστη θερμοκρασία, πίεση δοκιμής, βαθμός απόδοσης

Αντίθλιψη λέβητα και συμβατότητα με καυστήρα

Ερώτηση: α) Αφού δώσετε τον ορισμό της αντίθλιψης ενός λέβητα, να εξηγήσετε, γιατί η ισχύς του φυσητήρα του καυστήρα, συνδέεται με την αντίθλιψη. β) Να αναφέρετε ποιο άλλο τεχνικό χαρακτηριστικό του λέβητα πρέπει να συνδυάζεται με το αντίστοιχο του καυστήρα, ώστε να υπάρχει πλήρης συμβατότητα («ταίριασμα») λέβητα και καυστήρα.

Απάντηση:

• §3.2. Αντίθλιψη ενός λέβητα είναι η συνολική πίεση που προκύπτει από το άθροισμα των αντιστάσεων ροής που συναντούν τα καυσαέρια (μετράται σε Pa, bar ή mm Σ.Ν.).
• §3.2. Για τη συμβατότητα λέβητα-καυστήρα λαμβάνονται υπόψη οι διαστάσεις (διάμετρος και μήκος του σωλήνα φλόγας σε σχέση με το θάλαμο καύσης), η αντίθλιψη και η θερμική ισχύς.

Σύνοψη: (ενδεικτική) α) Αντίθλιψη ενός λέβητα είναι η συνολική πίεση που προκύπτει από το άθροισμα των αντιστάσεων στη ροή των καυσαερίων μέσα στο λέβητα και μετράται σε Pa, bar ή mm Σ.Ν. Ο ανεμιστήρας του καυστήρα πρέπει να δίνει πίεση μεγαλύτερη από την αντίθλιψη του λέβητα και τις αντιστάσεις του καπναγωγού και της καπνοδόχου. β) Για να είναι συμβατός ένας καυστήρας με ένα λέβητα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη: οι διαστάσεις (η διάμετρος και το μήκος του σωλήνα φλόγας του καυστήρα σε σχέση με τις διαστάσεις του θαλάμου καύσης), η αντίθλιψη του λέβητα και η θερμική ισχύς του λέβητα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Αντίθλιψη: άθροισμα αντιστάσεων ροής καυσαερίων· συμβατότητα: διαστάσεις, αντίθλιψη, θερμική ισχύς

Πλεονεκτήματα χαλύβδινων και χυτοσίδηρων λεβήτων

Ερώτηση: Να αναφέρετε και να αιτιολογήσετε τα κυριότερα πλεονεκτήματα των χαλύβδινων και χυτοσίδηρων λεβήτων.

Απάντηση:

• §3.2. Οι χαλύβδινοι λέβητες έχουν υψηλό βαθμό απόδοσης (πολλές διαδρομές καυσαερίων), λείες επιφάνειες, καλύτερη μηχανική αντοχή σε κρούσεις, καλή συμπεριφορά σε θερμικό σοκ, δυνατότητα επισκευής επί τόπου και μικρό βάρος.
• §3.2. Οι χυτοσιδηροί λέβητες δεν διαβρώνονται (μεγάλη διάρκεια ζωής), μεταφέρονται και συναρμολογούνται εύκολα σε στοιχεία, η ισχύς τους αυξάνεται με προσθήκη στοιχείων, αντικαθίσταται μόνο το χαλασμένο στοιχείο και λειτουργούν αθόρυβα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πλεονεκτήματα των χαλύβδινων λεβήτων: υψηλός βαθμός απόδοσης λόγω των πολλών διαδρομών των καυσαερίων, λειτουργία με υπερπίεση ή επιστρεφόμενη φλόγα, χρήση στροβιλιστών, λείες επιφάνειες που δεν συγκρατούν αιθάλη και άλατα, καλύτερη μηχανική αντοχή σε κρούσεις, καλή συμπεριφορά σε θερμικό σοκ και σε έλλειψη νερού, δυνατότητα επισκευής επί τόπου, μεγάλα θερμικά φορτία σε μικρό όγκο, μικρή επίδραση από τον ελκυσμό της καπνοδόχου, ταχύτερη θέρμανση του νερού και μικρότερο βάρος. Πλεονεκτήματα των χυτοσιδηρών λεβήτων: δεν διαβρώνονται και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, εύκολη μεταφορά και συναρμολόγηση σε στοιχεία, δυνατότητα αύξησης της ισχύος με προσθήκη στοιχείων, αντικατάσταση μόνο του στοιχείου που παρουσιάζει βλάβη, αθόρυβη λειτουργία, μεγαλύτερη αντοχή στις θερμικές τάσεις, μεγαλύτερη αντοχή σε στατική πίεση (περίπου 30%), μικρότερη αντίθλιψη και μικρότερος όγκος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Χαλύβδινοι: απόδοση, αντοχή σε κρούσεις/θερμικό σοκ, επισκευή, μικρό βάρος· χυτοσιδηροί: μη διάβρωση, στοιχεία, επέκταση ισχύος, αθόρυβοι

Μειονεκτήματα χυτοσιδηρών λεβήτων

Ερώτηση: Να συγκρίνετε και να σχολιάσετε τα μειονεκτήματα των χυτοσιδηρών λεβήτων, σε σχέση με τα αντίστοιχα των χαλύβδινων.

Απάντηση:

• §3.2. Μειονεκτήματα των χυτοσιδηρών λεβήτων είναι το υψηλό κόστος, το μεγάλο βάρος, η ευθραυστότητα σε κρούσεις και απότομες θερμικές μεταβολές και η αδυναμία επισκευής με συγκόλληση.
• §3.2. Μειονεκτήματα των χαλύβδινων λεβήτων είναι η μικρότερη διάρκεια ζωής, η αδυναμία αύξησης της ισχύος και η διάβρωση σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μειονεκτήματα των χυτοσιδηρών λεβήτων: 1) υψηλό κόστος, 2) μεγάλο βάρος, 3) ευθραυστότητα, δηλαδή ευαισθησία σε κρούσεις και σε απότομες θερμικές μεταβολές (π.χ. εισαγωγή κρύου νερού σε ζεστό λέβητα) και 4) αδυναμία επισκευής με συγκόλληση, οπότε απαιτείται αντικατάσταση του στοιχείου με νέο όμοιο. Μειονεκτήματα των χαλύβδινων λεβήτων: 1) μικρότερη διάρκεια ζωής, 2) αδυναμία αύξησης της ισχύος τους και 3) διάβρωση σε χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας. Συγκρίνοντας, ο χυτοσιδηρός λέβητας είναι πιο ανθεκτικός στη διάβρωση αλλά ευπαθής σε κρούσεις και θερμικό σοκ, ενώ ο χαλύβδινος αντέχει στις κρούσεις και επισκευάζεται, αλλά διαβρώνεται και έχει μικρότερη διάρκεια ζωής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Χυτοσιδηροί: κόστος, βάρος, ευθραυστότητα, όχι συγκόλληση· χαλύβδινοι: μικρότερη ζωή, σταθερή ισχύς, διάβρωση

Σκοπός τετράοδης βάνας ανάμιξης

Ερώτηση: Ποιους σκοπούς εξυπηρετεί η ύπαρξη μιας τετράοδης βάνας ανάμιξης και τι επιτυγχάνεται με την ομαλή λειτουργία της;

Απάντηση:

• §3.3. Η τετράοδη βάνα αναμιγνύει το νερό επιστροφής με το νερό προσαγωγής, χωρίζοντας την εγκατάσταση σε δύο κυκλώματα: του λέβητα και του δικτύου.
• §3.3. Σταθεροποιεί τη θερμοκρασία προσαγωγής, επιτρέπει στο λέβητα να λειτουργεί σε 75-85 °C, τον προστατεύει από τη διάβρωση και διευκολύνει την αυτόματη ρύθμιση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η τετράοδη βάνα χωρίζει την εγκατάσταση σε δύο κυκλώματα, το κύκλωμα του λέβητα (I) και το κύκλωμα του δικτύου (II), και αναμιγνύει το νερό της επιστροφής με το νερό της προσαγωγής. Με τον τρόπο αυτό: 1) σταθεροποιεί τη θερμοκρασία του νερού προσαγωγής προς τα θερμαντικά σώματα, 2) ρυθμίζει τη θερμοκρασία του λέβητα, που μπορεί να λειτουργεί σταθερά σε 75-85 °C με οικονομία καυσίμου, 3) προστατεύει το λέβητα από τη διάβρωση, αφού ανεβάζει τη θερμοκρασία του νερού που επιστρέφει σε αυτόν (επιστροφή κάτω από 60 °C προκαλεί συμπυκνώσεις καυσαερίων και σχηματισμό θειικού οξέος), 4) επιτρέπει την εύκολη αλλαγή της θερμοκρασίας του νερού θέρμανσης και 5) είναι το πιο σημαντικό όργανο της αυτόματης ηλεκτρονικής ρύθμισης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δύο κυκλώματα (λέβητα και δικτύου), σταθερή θερμοκρασία προσαγωγής, προστασία από διάβρωση, αυτόματη ρύθμιση

Καθοδική προστασία διάβρωσης

Ερώτηση: Σε ποιες περιπτώσεις συνιστάται η τοποθέτηση της συσκευής «καθοδικής προστασίας διάβρωσης»; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

• §3.3. Η σύνδεση χαλύβδινων μερών με χάλκινους σωλήνες ή εξαρτήματα μέσα σε νερό δημιουργεί γαλβανικό στοιχείο, που φθείρει το χάλυβα.
• §3.3. Το ανόδιο μαγνησίου δημιουργεί ισχυρότερο γαλβανικό στοιχείο και φθείρεται το ίδιο αντί του χάλυβα· τοποθετείται στο σωλήνα επιστροφής πριν από το λέβητα, με σφαιρικές βάνες πριν και μετά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο προστάτης λέβητα με ανόδιο μαγνησίου χρησιμοποιείται για την προστασία των χαλύβδινων μερών της εγκατάστασης (λέβητας, σωλήνες) όταν αυτά συνδέονται με χάλκινους σωλήνες, συσκευές ή εξαρτήματα. Ο χάλυβας και ο χαλκός μέσα στο νερό σχηματίζουν γαλβανικό στοιχείο, με αποτέλεσμα τη φθορά (διάβρωση) του χάλυβα. Το ανόδιο μαγνησίου σχηματίζει ισχυρότερο γαλβανικό στοιχείο, οπότε καταναλώνεται το ίδιο αντί για τα χαλύβδινα μέρη και αντικαθίσταται όταν φθαρεί. Τοποθετείται στο σωλήνα επιστροφής πριν από το λέβητα, με σφαιρικές βάνες πριν και μετά, ώστε να μπορεί να αντικατασταθεί χωρίς εκκένωση της εγκατάστασης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Γαλβανικό στοιχείο χάλυβα-χαλκού· το μαγνήσιο φθείρεται αντί του χάλυβα· θέση στην επιστροφή πριν από το λέβητα

Κλειστά έναντι ανοικτών δοχείων διαστολής

Ερώτηση: Να εξηγήσετε τους λόγους, για τους οποίους τα κλειστά δοχεία διαστολής κερδίζουν, συνεχώς, έδαφος στις σύγχρονες εγκαταστάσεις, έναντι των αντίστοιχων ανοικτών.

Απάντηση:

• §3.3. Τα κλειστά δοχεία διαστολής τοποθετούνται εύκολα και γρήγορα στο λεβητοστάσιο, δεν απαιτούν σωλήνες πλήρωσης και ασφαλείας, δεν έχουν απώλειες νερού, δεν παγώνουν και δεν επιτρέπουν την είσοδο αέρα.
• §3.3. Επιπλέον το νερό δεν ανανεώνεται (λιγότερη οξείδωση και άλατα), δεν υπάρχει κίνδυνος υπερχείλισης, δεν απαιτείται αντιαισθητικό δοχείο στη στέγη και επιτρέπονται μικρότερα θερμαντικά σώματα (θερμοκρασίες έως 110 °C).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πλεονεκτήματα των κλειστών δοχείων διαστολής είναι: 1) εύκολη και γρήγορη τοποθέτηση, μέσα στο λεβητοστάσιο, 2) δεν απαιτούνται σωλήνες πλήρωσης και ασφαλείας, 3) δεν υπάρχουν απώλειες νερού, 4) δεν υπάρχει κίνδυνος παγώματος, 5) το νερό δεν ανανεώνεται, οπότε μειώνονται η οξείδωση και τα άλατα, 6) δεν εισέρχονται αέρας και σκόνη στην εγκατάσταση, 7) δεν υπάρχει υπερχείλιση ακόμη και με ισχυρότερο κυκλοφορητή, 8) δεν απαιτείται αντιαισθητικό δοχείο στη στέγη και 9) επιτρέπεται η χρήση μικρότερων θερμαντικών σωμάτων, αφού το νερό μπορεί να φτάσει έως 110 °C.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Τοποθέτηση στο λεβητοστάσιο, χωρίς σωλήνες ασφαλείας, χωρίς απώλειες/πάγωμα/είσοδο αέρα, θερμοκρασίες έως 110 °C

Μέρη αυτόματου διακόπτη πλήρωσης

Ερώτηση: Αναφερόμενοι στα βασικά μέρη (εξαρτήματα) του αυτόματου διακόπτη πλήρωσης, να εξηγήσετε το σκοπό, για τον οποίο το κάθε ένα εξάρτημά του προορίζεται.

Απάντηση:

• §3.3. Η διάταξη αυτόματης πλήρωσης περιλαμβάνει μειωτή πίεσης, βαλβίδα αντεπιστροφής, διακόπτη ροής, φίλτρο και μανόμετρο.
• §3.3. Σκοπός της είναι η αυτόματη πλήρωση της εγκατάστασης στην απαιτούμενη πίεση, η αποτροπή επιστροφής του νερού της θέρμανσης στο δίκτυο ύδρευσης και ο έλεγχος απωλειών νερού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η διάταξη αυτόματης πλήρωσης της εγκατάστασης περιλαμβάνει: 1) τον μειωτή πίεσης (με μεμβράνη, ελατήριο και κλείστρο), που γεμίζει αυτόματα την εγκατάσταση σε πίεση περίπου 0,5 bar μεγαλύτερη από το στατικό ύψος, 2) τη βαλβίδα αντεπιστροφής, που εμποδίζει την επιστροφή του νερού της θέρμανσης στο δίκτυο ύδρευσης και τη μόλυνσή του, 3) τον διακόπτη ροής, για την απομόνωση της διάταξης και τον έλεγχο απωλειών νερού σε συνδυασμό με το μανόμετρο, 4) το φίλτρο στην είσοδο, που συγκρατεί τις ακαθαρσίες του νερού και 5) το μανόμετρο για την ένδειξη της πίεσης. Σκοποί της διάταξης είναι η αυτόματη διατήρηση της απαιτούμενης πίεσης στην εγκατάσταση, η προστασία του δικτύου ύδρευσης και ο έλεγχος τυχόν απωλειών νερού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μειωτής πίεσης, βαλβίδα αντεπιστροφής, διακόπτης ροής, φίλτρο, μανόμετρο

Τοποθέτηση κυκλοφορητή στο δίκτυο

Ερώτηση: Τι θα προσέχατε κατά το στάδιο της τοποθέτησης του κυκλοφορητή στο δίκτυο όσον αφορά την επιλογή της θέσης του; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

• §3.3. Ο κυκλοφορητής τοποθετείται κατά προτίμηση στην προσαγωγή, αφού οι σύγχρονοι κυκλοφορητές αντέχουν θερμοκρασίες 110-130 °C και έτσι όλη η εγκατάσταση βρίσκεται σε υπερπίεση, χωρίς αναρρόφηση αέρα.
• §3.3. Στην επιστροφή τοποθετείται μόνο όταν η θερμοκρασία ξεπερνά τους 110 °C (π.χ. σύνδεση με τζάκι)· ο άξονας πρέπει να είναι οριζόντιος και το ηλεκτρικό κουτί να μη βλέπει προς τα κάτω.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο κυκλοφορητής τοποθετείται κατά προτίμηση στο σωλήνα της προσαγωγής. Οι σύγχρονοι κυκλοφορητές αντέχουν θερμοκρασίες νερού 110-130 °C, και με την τοποθέτηση στην προσαγωγή όλη η εγκατάσταση λειτουργεί υπό υπερπίεση, οπότε δεν υπάρχει κίνδυνος αναρρόφησης αέρα από τα εξαεριστικά και τα σημεία σύνδεσης. Στην επιστροφή τοποθετείται μόνο όταν η θερμοκρασία του νερού υπερβαίνει τους 110 °C (π.χ. σε σύνδεση με τζάκι). Κατά την τοποθέτηση πρέπει ο άξονας να είναι οριζόντιος (υδρολίπαντοι κυκλοφορητές), το ηλεκτρικό κουτί να μη βλέπει προς τα κάτω, να μη βρίσκεται πολύ κοντά στην καπνοδόχο και να εξασφαλίζεται η ελάχιστη στατική πίεση στην είσοδο, ώστε να αποφεύγεται η σπηλαίωση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κατά προτίμηση στην προσαγωγή (υπερπίεση, όχι αναρρόφηση αέρα)· στην επιστροφή μόνο πάνω από 110 °C

Φυσικός και τεχνητός ελκυσμός καυσαερίων

Ερώτηση: Εξηγώντας την λειτουργία του συστήματος απαγωγής καυσαερίων με φυσικό ελκυσμό, να αιτιολογήσετε γιατί ο τεχνητός ελκυσμός εφαρμόζεται πλέον εκτεταμένα στις σύγχρονες εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης.

Απάντηση:

• §3.4. Στον φυσικό ελκυσμό η κίνηση των καυσαερίων από το θάλαμο καύσης μέσω καπναγωγού και καπνοδόχου γίνεται χωρίς ανεμιστήρα, λόγω της διαφοράς πυκνότητας, δηλαδή θερμοκρασίας, μεταξύ καυσαερίων και ατμοσφαιρικού αέρα.
• §3.4. Στον τεχνητό ελκυσμό η κίνηση υποβοηθείται από τον ανεμιστήρα του καυστήρα ή από ενισχυτή ελκυσμού, όταν ο φυσικός ελκυσμός δεν επαρκεί.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Φυσικός ελκυσμός είναι η απαγωγή των καυσαερίων από το θάλαμο καύσης, μέσω του καπναγωγού, της καπνοδόχου και του καλύμματός της, χωρίς τη βοήθεια ανεμιστήρα. Οφείλεται στη διαφορά πυκνότητας μεταξύ των θερμών καυσαερίων και του ψυχρότερου ατμοσφαιρικού αέρα, που δημιουργεί διαφορά πίεσης· η καπνοδόχος ταυτόχρονα αναρροφά και τον αέρα καύσης. Τεχνητός ελκυσμός είναι η απαγωγή των καυσαερίων με τη βοήθεια μηχανικών μέσων: ο ανεμιστήρας του καυστήρα αυξάνει την ταχύτητα ροής και βελτιώνει την καύση, ενώ όταν ο φυσικός ελκυσμός δεν επαρκεί τοποθετείται ενισχυτής ελκυσμού. Οι χαλύβδινοι λέβητες υπερπίεσης επηρεάζονται ελάχιστα από τον ελκυσμό, ενώ με βεβιασμένη ροή επιτρέπεται η σύνδεση περισσότερων λεβήτων σε μία καπνοδόχο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Φυσικός: διαφορά πυκνότητας/θερμοκρασίας χωρίς ανεμιστήρα· τεχνητός: ανεμιστήρας καυστήρα ή ενισχυτής ελκυσμού

Καπναγωγός: υλικά, κλίση, τάμπερ

Ερώτηση: Αφού ορίσετε τι είναι ο καπναγωγός, να αναφερθείτε στην επιλογή: α) των υλικών κατασκευής του, β) της κατασκευής του υπό κλίση και με ανοικτές καμπύλες, γ) της ύπαρξης αυτόματου διαφράγματος (τάμπερ). Οι αναφορές σας να είναι επαρκώς αιτιολογημένες.

Απάντηση:

• §3.4.1. Καπναγωγός είναι ο αγωγός που συνδέει το λέβητα με την καπνοδόχο και οδηγεί τα καυσαέρια σε αυτήν.
• §3.4.1. Κατασκευάζεται από υλικά που αντέχουν σε θερμοκρασίες πάνω από 300 °C, με ανοδική κλίση και ανοικτές καμπύλες, ενώ το αυτόματο διάφραγμα (τάμπερ) εμποδίζει την ψύξη του λέβητα στις διακοπές του καυστήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Καπναγωγός είναι ο αγωγός που συνδέει το λέβητα με την καπνοδόχο. α) Τα υλικά κατασκευής του πρέπει να αντέχουν σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 300 °C. Ο κτιστός καπναγωγός κατασκευάζεται πολυστρωματικός και στεγανός, με θερμομόνωση που αντέχει πάνω από 300 °C και εξωτερικό περίβλημα· οι καπναγωγοί από χαλύβδινη λαμαρίνα, όταν είναι καλά μονωμένοι, διατηρούν υψηλή τη θερμοκρασία των καυσαερίων και αποτρέπουν τη διάβρωση από τα τοξικά συμπυκνώματα. β) Ο καπναγωγός κατασκευάζεται με ανοδική κλίση προς την καπνοδόχο (τουλάχιστον 15% για μεταλλικούς και 10% για κτιστούς) και με ανοικτές καμπύλες, χωρίς απότομες αλλαγές κατεύθυνσης, ώστε να μειώνονται οι αντιστάσεις ροής και να διευκολύνεται ο ελκυσμός· το οριζόντιο μήκος του δεν πρέπει να ξεπερνά το 1/4 του ύψους της καπνοδόχου και η διατομή του είναι κατά 20% μεγαλύτερη από της καπνοδόχου. γ) Το αυτόματο διάφραγμα (τάμπερ) κλείνει κατά τις διακοπές λειτουργίας του καυστήρα και εμποδίζει τα ρεύματα αέρα να ψύχουν το λέβητα, περιορίζοντας τις θερμικές απώλειες· τα διαφράγματα πρέπει να αφαιρούνται εύκολα για τον καθαρισμό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ορισμός (σύνδεση λέβητα-καπνοδόχου), υλικά άνω των 300 °C, ανοδική κλίση με ανοικτές καμπύλες, τάμπερ κατά της ψύξης του λέβητα

Κατασκευαστικές απαιτήσεις καπνοδόχου

Ερώτηση: Ποιες κατασκευαστικές απαιτήσεις πρέπει να πραγματοποιηθούν κατά το σχέδιο της ανέγερσης μιας καπνοδόχου, ώστε αυτή να συμβάλλει στην ομαλή λειτουργία του συστήματος κεντρικής θέρμανσης;

Απάντηση:

• §3.4.2. Κάθε λέβητας υγρών καυσίμων συνδέεται σε ξεχωριστή καπνοδόχο, η οποία κατασκευάζεται σε τρεις στρώσεις: εσωτερική στεγανή και λεία, ενδιάμεση θερμομονωτική και εξωτερική προστατευτική.
• §3.4.2. Η καπνοδόχος μονώνεται καλά, ιδίως πάνω από τη στέγη, και καταλήγει τουλάχιστον 1 m πάνω από το υψηλότερο σημείο της στέγης, με κατάλληλο κάλυμμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την ανέγερση μιας καπνοδόχου πρέπει: 1) κάθε λέβητας υγρών καυσίμων να συνδέεται σε ξεχωριστή καπνοδόχο (εξαιρέσεις επιτρέπονται σε υφιστάμενα κτίρια, σε εγκαταστάσεις με βεβιασμένη ροή ύστερα από μελέτη και σε λέβητες αερίου), 2) η καπνοδόχος να κατασκευάζεται σε τρεις στρώσεις: εσωτερική στεγανή, άκαυστη και λεία, ενδιάμεση θερμομονωτική και εξωτερική που παρέχει μηχανική προστασία και είναι αδιάβροχη, 3) να μονώνεται καλά, ιδίως στο τμήμα πάνω από τη στέγη, ώστε να μην ψύχονται τα καυσαέρια, να μη μειώνεται ο ελκυσμός και να μη δημιουργούνται συμπυκνώματα, 4) να καταλήγει τουλάχιστον 1 m πάνω από το υψηλότερο σημείο της στέγης και 5) να φέρει κάλυμμα στατικού ή δυναμικού ελκυσμού. Εναλλακτικά χρησιμοποιούνται καπνοδόχοι από ανοξείδωτο χάλυβα τύπου «σάντουιτς» με μόνωση πετροβάμβακα, που τοποθετούνται γρήγορα και έχουν λεία εσωτερική επιφάνεια. Για καυσαέρια αερίου, σε λέβητες κάτω των 45 kW επιτρέπονται και αγωγοί από χάλυβα, χαλκό ή αλουμίνιο, ενώ για μεγαλύτερους μόνο από χάλυβα πάχους άνω των 2 mm.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ξεχωριστή καπνοδόχος ανά λέβητα, τρεις στρώσεις, καλή μόνωση πάνω από τη στέγη, απόληξη τουλάχιστον 1 m πάνω από τη στέγη, κάλυμμα

Αντιμετώπιση συστολών και διαστολών σωληνώσεων

Ερώτηση: Με ποιους τρόπους αντιμετωπίζονται οι συστολές και οι διαστολές των σωληνώσεων στα δίκτυα που κυκλοφορεί νερό με χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες; t1 = 20 °C, t2 = 90 °C αντίστοιχα;

Απάντηση:

• §4.2.1.2. Οι συστολές και διαστολές των σωληνώσεων αντιμετωπίζονται με διαστολικούς συνδέσμους: κυματοειδή διαστολικά, διαστολικά με στυπιοθλίπτη και διαστολικά σχήματος «Ζ» και «Ω».
• §4.2.1.2. Μπορούν να αποφευχθούν όταν το δίκτυο σχεδιάζεται ώστε να παραλαμβάνει τις μετακινήσεις, με σωστή στήριξη των σωλήνων και απομάκρυνσή τους από τα δομικά στοιχεία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν το νερό θερμαίνεται από τους 20 °C στους 90 °C (διαφορά θερμοκρασίας 70 K), οι σωληνώσεις επιμηκύνονται, ενώ όταν ψύχονται συστέλλονται· οι μετακινήσεις αυτές πρέπει να παραλαμβάνονται για να μην καταπονούνται οι σωλήνες, τα στηρίγματα και οι συνδέσεις. Αντιμετωπίζονται: 1) με κυματοειδή διαστολικά, που παραλαμβάνουν αξονικές μετακινήσεις και συνδέονται με συγκόλληση, σπείρωμα, ρακόρ ή φλάντζες (συνιστώνται γενικά), 2) με διαστολικά με στυπιοθλίπτη, σε μεγάλες εγκαταστάσεις, 3) με διαστολικά σχήματος «Ζ» και «Ω», που κατασκευάζει ο τεχνίτης κάμπτοντας το σωλήνα με δύο ή τέσσερις ορθές γωνίες, 4) με κατάλληλο σχεδιασμό του δικτύου, ώστε οι αλλαγές διεύθυνσης και η σωστή στήριξη να παραλαμβάνουν τις μετακινήσεις και 5) με απομάκρυνση των σωλήνων από τα δομικά στοιχεία και ειδική προστασία στις διελεύσεις από πλάκες και τοίχους. Στους εύκαμπτους χαλκοσωλήνες και πλαστικούς σωλήνες η επένδυση και η ευκαμψία τους παραλαμβάνουν τις διαστολές. Σημείωση: το βιβλίο δεν διακρίνει διαφορετικούς τρόπους για χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες· όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, τόσο μεγαλύτερη η διαστολή και τόσο πιο αναγκαία τα διαστολικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Διαστολικοί σύνδεσμοι (κυματοειδή, στυπιοθλίπτη, «Ζ» και «Ω»), σωστός σχεδιασμός και στήριξη, απομάκρυνση από δομικά στοιχεία

Αέρας στα δίκτυα κεντρικής θέρμανσης

Ερώτηση: Για να μην παραμένει αέρας στα δίκτυα κεντρικής θέρμανσης, τι πρέπει να προσέξουμε, κατά την κατασκευή τους και τι προκαλεί η ύπαρξη του αέρα μέσα σ’ αυτά;

Απάντηση:

• §4.2.1.1. Οι οριζόντιοι σωλήνες τοποθετούνται με κλίση τουλάχιστον 1%, ώστε ο αέρας να οδηγείται στα ψηλότερα σημεία, όπου τοποθετούνται αυτόματα εξαεριστικά.
• §3.3. Ο κυκλοφορητής στην προσαγωγή διατηρεί την εγκατάσταση σε υπερπίεση, ώστε να μην αναρροφάται αέρας· ο αέρας στο δίκτυο δυσχεραίνει την κυκλοφορία του νερού και προκαλεί διάβρωση και θόρυβο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την κατασκευή των δικτύων πρέπει: 1) οι οριζόντιοι σωλήνες να τοποθετούνται με κλίση τουλάχιστον 1%, ώστε ο αέρας να κινείται προς τα ψηλότερα σημεία, 2) στα ψηλότερα σημεία των δικτύων προσαγωγής και επιστροφής να τοποθετούνται αυτόματα εξαεριστικά (με διακόπτη πριν από αυτά), 3) τα θερμαντικά σώματα να έχουν εξαεριστικά, 4) ο κυκλοφορητής να τοποθετείται στην προσαγωγή, ώστε όλη η εγκατάσταση να βρίσκεται υπό υπερπίεση και να μην αναρροφάται αέρας, 5) να χρησιμοποιείται κλειστό δοχείο διαστολής, που δεν επιτρέπει την είσοδο αέρα και 6) μετά την πλήρωση να γίνεται εξαέρωση, θερμαίνοντας το νερό χωρίς λειτουργία του κυκλοφορητή. Η ύπαρξη αέρα στα δίκτυα κάνει την κυκλοφορία του νερού δύσκολη ή και αδύνατη (τα θερμαντικά σώματα, ιδίως των πάνω ορόφων, δεν ζεσταίνονται), προκαλεί διάβρωση των χαλύβδινων σωληνώσεων και των σωμάτων, μείωση της απόδοσης της εγκατάστασης και θόρυβο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κλίση οριζόντιων σωλήνων, αυτόματα εξαεριστικά στα ψηλά σημεία, κυκλοφορητής στην προσαγωγή· συνέπειες: κακή κυκλοφορία, διάβρωση, θόρυβος

Πλεονεκτήματα χάλκινων έναντι χαλύβδινων σωλήνων

Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των χάλκινων σωλήνων, εάν συγκριθούν με τους αντίστοιχους χαλύβδινους, στις εγκαταστάσεις κεντρικής θέρμανσης;

Απάντηση:

• §4.2.1.2. Οι χαλκοσωλήνες παρουσιάζουν ευκολία και πολλαπλότητα στη χρήση, μεγάλη διάρκεια ζωής, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, είναι ανακυκλώσιμοι, απόλυτα στεγανοί και έχουν εξαιρετικές συνθήκες ροής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε σύγκριση με τους χαλύβδινους, οι χάλκινοι σωλήνες παρουσιάζουν: 1) ευκολία και πολλαπλότητα στη χρήση (κυκλοφορούν και σε εύκαμπτες κουλούρες, κάμπτονται εύκολα και συνδέονται με κόλληση ή μηχανικούς συνδέσμους), 2) μεγάλη διάρκεια ζωής, αφού δεν διαβρώνονται όπως ο χάλυβας, 3) αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, 4) αντοχή στην πίεση, 5) δυνατότητα ανακύκλωσης, 6) απόλυτη στεγανότητα, αφού είναι αδιαπέραστοι από αέρια και 7) εξαιρετικές συνθήκες ροής, λόγω της λείας εσωτερικής επιφάνειας που δεν συγκρατεί άλατα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ευκολία χρήσης, διάρκεια ζωής, αντοχή σε θερμοκρασία και πίεση, ανακύκλωση, στεγανότητα, καλή ροή