Pułapka cieplna

Ograniczenie długotrwałego oddziaływania wysokich temperatur na zawory ATM, a co za tym idzie wydłużenie ich żywotności. Zapobieganie cofaniu się ciepłej wody ze zbiorników akumulacyjnych.


Niepotrzebne narażanie zaworów termostatycznych na długotrwałe oddziaływanie wysokich temperatur może doprowadzić do skrócenia ich żywotności. Cofanie się ciepłej wody ze zbiorników akumulacyjnych prowadzi do niepotrzebnych strat ciepła i dodatkowych kosztów eksploatacyjnych. Prostym i tanim rozwiązaniem tych problemów jest zastosowanie w instalacji pułapki cieplnej.

WYPÓR TERMICZNY
Różnice temperatur w medium grzewczym (najczęściej wodzie) powodują występowanie w nich zjawiska wyporu cieplnego. Transport ciepła w cieczy odbywa się ku górze. W związku z czym przeanalizujmy dwa przypadki:
Wyprowadzając rurę z zasobnika pionowo w górę przepływ ciepła następować będzie zgodnie z przepływem medium wywołanym wyporem termicznym. Skutkować to będzie dużo lepszym rozpraszaniem ciepła wody grzewczej (Rysunek 1).
W sytuacji odwrotnej – wyprowadzenie rury z zasobnika pionowo w dół, przepływ ciepła następuje w przeciwnym kierunku do działania sił wyporu termicznego. Wytwarza się w ten sposób naturalna bariera cieplna ograniczająca przepływ ciepła wzdłuż rury skierowanej w dół (Rysunek 1).



Rysunek 1
Z lewej -rura z zasobnika wyprowadzona pionowo w górę
Z prawej - rura z zasobnika wyprowadzona pionowo w dół


PUŁAPKI CIEPLNE
Wykorzystanie zjawiska opisanego powyżej w przykładzie z rurą skierowaną w dół w domowej technice grzewczej nazywamy pułapką cieplną.

Pułapki cieplne w formie rury prowadzonej w dół
Aby wykorzystać wypór termiczny do wytworzenia się bariery cieplnej – pułapki cieplnej, wystarczy wykonać zagięcie rury z ciepłym medium o długości 20-30cm. Takie zagięcie będzie w zupełności wystarczające, aby zatrzymać samoczynny obieg wody wewnątrz rury.

Pułapka cieplna w formie zaworu zwrotnego
Jeśli nie chcemy zaginać rur, lub jest to niemożliwe możemy zamiast tego zastosować zawór zwrotny, aplikacja taka spowoduje tylko nieznaczne zwiększenie oporu przepływu w instalacji.

PRZYKŁADY
1. Termostatyczny zawór mieszający ATM zainstalowany instalacji wody ciepłej z pojemnościowym podgrzewaczem
W przypadku umieszczania zaworów ATM bezpośrednio na wyjściu podgrzewacza wody znajdującym się w jego górnej części powodujemy, że ze względu na lokalizację zawór ATM poddawany jest długotrwałemu działaniu wysokich temperatur – Rysunek 2. Należy pamiętać, że jeżeli ciepła woda nie jest pobierana, to nie następuje przepływ zimnej wody mogącej ewentualnie schłodzić nieco zawór. Sytuacja ta jest idealnym przykładem w którym zatrzymanie naturalnego (samoczynnego) przepływu ciepłej wody może być w prosty sposób zrealizowane przy pomocy pułapki cieplnej. Należy pamiętać jedynie o tym, aby odległość pomiędzy pułapką cieplną, a zaworem była na tyle duża, żeby temperatura wewnątrz rury mogła spaść poniżej zadanej temperatury mieszania, podczas gdy ciepła woda nie jest pobierana. Zaleca się aby odległość pomiędzy zgięciem rury, a zaworem w tym układzie wynosiła 50-60 cm. Rozwiązanie z pułapką cieplną zapobiegającą zbytniemu nagrzewaniu się zaworów termostatycznych przedstawia Rysunek 3.



Rysunek 2 - niepoprawnie wykonana instalacja


Rysunek 3 - poprawnie wykonana instalacja

2. Połączenie pomiędzy kotłem a zbiornikiem akumulacyjnym
Połączenie kotła i zbiornika akumulacyjnego powinno posiadać na rurze łączącej te dwa elementy pułapkę cieplną, która będzie mieć za zadanie uniemożliwianie ciepłej wodzie cofania się ze zbiornika w stronę kotła, gdy ten jest już wygaszony i ochłodzony. W tym przypadku należy wykonać po porostu załamanie rur w górę (Rysunek 4) - lub ich podniesienie przy zasobniku (Rysunek 5). Koniecznie należy mieć na uwadze, że powstałe w ten sposób odcinki rur powyżej zasobnika będą prawdopodobnie najwyższym punktem instalacji (obiegu) dlatego należy na takim odcinku umieścić automatyczny odpowietrznik. Polecamy nowy automatyczny odpowietrznik AFRISO z zaworem stopowym (Art.-Nr 77 735 00).


Rysunek 4 - poprawnie wykonana instalacja


Rysunek 5 - poprawnie wykonana instalacja

Wykonując pułapkę cieplną należy pamiętać o tym, że do jej prawidłowego funkcjonowania koniecznie zachowany musi być 20-30cm odcinek pionowy rury. Przykład poprawnie wykonanej pułapki cieplnej w instalacji łączącej zasobnik z kotłem z wykorzystaniem grupy pompowej z zaworem temperaturowym RTA oraz połączenie w którym pułapka cieplna nie będzie funkcjonować przedstawia Rysunek 6.


Rysunek 6 - poprawnie wykonana instalacja