Do czego używane są zbiorniki wyrównawcze?

Urządzenie to jest często mylone z akumulatorem hydraulicznym, który jest instalowany w systemach wodociągowych. Są one podobne pod względem wyglądu i konstrukcji, choć istnieje szereg różnic. Czym więc jest zbiornik wyrównawczy i jakie są jego specyficzne zastosowania?

Przeznaczenie urządzenia

Zasadniczo zbiornik wyrównawczy jest kompensatorem. Uważa się, że ma on tylko jedną funkcję, co wynika z jego nazwy. Jest to jednak zbyt uproszczona interpretacja, ponieważ zbiornik rozwiązuje szereg konkretnych problemów. W zrozumieniu tego pomaga znajomość cech systemu grzewczego. Jest to zamknięty obieg, w którym krąży czynnik chłodzący. Mieści określoną ilość, zgodnie z minimalnie dopuszczalnym ciśnieniem.

Zbiornik wyrównawczy rozwiązuje następujące problemy

Kompensacja wzrostu objętości czynnika grzewczego przy wzroście temperatury. W wodnym systemie grzewczym nadmiar płynu musi być odprowadzany w inne miejsce, ponieważ nadciśnienie w rurach prowadzi do przecieków, pęknięć rur i może spowodować uszkodzenie urządzeń.

Ochrona obwodu grzewczego przed uderzeniami wodnymi. Zjawisko to jest zwykle powodowane przez tzw. kieszenie powietrzne w systemie, w których pęcherzyki powietrza przedostają się do czynnika przekazującego ciepło. Można go uwolnić z tej samej wody; wystarczy podgrzać ją do temperatury ok. 95 %, przy czym nie da się uniknąć tworzenia się gazu. W miarę gromadzenia się cząsteczek powietrza tworzą one blokadę, która przemieszczając się w obiegu, powoduje nieprawidłowe działanie pompy obiegowej i urządzenia grzewczego. Często prowadzi to również do przecieków w rurach. Jeśli zbiornik wyrównawczy jest zamontowany w systemie, powietrze jest przez niego odprowadzane. Bezpośrednio do atmosfery, jeżeli zbiornik jest otwarty, lub za pomocą zaworu przelewowego w przypadku zbiornika zamkniętego.

Częściowe uzupełnienie obwodu wodą. Jest to konieczne nie tylko w przypadku spadku temperatury, gdy objętość czynnika grzewczego zmniejsza się (czasem znacznie). W przypadku niewielkiego wycieku zbiornik wyrównawczy utrzymuje przez pewien czas ciśnienie w instalacji na dopuszczalnym poziomie, co oznacza, że automatyka kotła nie włączy alarmu.

Usuwanie nadmiernie nasyconych oparów z systemu. Mogą one powstać np. w wyniku nieprawidłowego działania systemu grzewczego, nieprawidłowego działania (złego ustawienia) automatyki. System pozbywa się ich na tej samej zasadzie, co pęcherzyków powietrza — przez zawór zbiornika.

Powielanie elementów bezpieczeństwa. Układ może mieć swój własny zawór odpowietrzający. Nawiasem mówiąc, wiele nowoczesnych kotłów ma ten element konstrukcyjny wbudowany od samego początku. Jeśli jednak z jakiegoś powodu ulegnie awarii, jego funkcję pełni odpowiednik zainstalowany w górnej części zbiornika wyrównawczego.

Istnieją dwa rodzaje takich zbiorników wyrównawczych

Otwarte zbiorniki

Najprostsze modyfikacje. Taki zbiornik wyrównawczy nie jest trudny do samodzielnego wykonania. Niektórzy z braku wzorca fabrycznego (lub ze względów oszczędnościowych) przystosowują do tych celów zbiorniki na pranie, beczki (metalowe, plastikowe) i tym podobne. Dopuszczalny kształt to walec, prostokąt.

Takie zbiorniki wyrównawcze są instalowane głównie w systemach podłączonych do najprostszych modeli kotłów. Najczęściej są to kotły na paliwa stałe. Nie są one wyposażone w układy elektroniczne, istnieje jedynie kilka opcji umożliwiających obsługę ręczną.

Zbiorniki szczelne

Ten typ zbiornika wyrównawczego ma kształt dysku, kuli lub cylindra, w zależności od pojemności.

Wnętrze zbiornika jest podzielone na dwie komory — w jednej znajduje się czynnik przekazujący ciepło, a w drugiej powietrze. Przegrodę stanowi membrana (gumowa membrana odporna na wysoką temperaturę), która dzięki swojej elastyczności natychmiast reaguje na zmiany ciśnienia w systemie grzewczym.

Gdy zbiornik napełnia się nadmiarem czynnika termicznego, powietrze w sąsiedniej komorze jest sprężane. Jeśli ciśnienie jest zbyt wysokie, część tego czynnika wydostaje się przez zawór. Podczas spadku ciśnienia membrana amortyzuje się i ma tendencję do powrotu do pozycji wyjściowej. Dzięki temu woda powraca do obiegu i uzupełnia jego objętość.