Έλεγχος διαστολής και συσκευές απελευθέρωσης πίεσης: Διαστασιολόγηση δοχείων και βαλβίδων ασφαλείας για ζεστό νερό οικιακής χρήσης

Το ζεστό νερό διαστέλλεται — περίπου κατά 4% ως προς τον όγκο του μεταξύ 10 °C και 90 °C — και σε ένα κλειστό, μη εξαερωμένο σύστημα αυτή η διαστολή δεν έχει πού να πάει. Αν δεν απορροφηθεί, προκαλεί αύξηση της πίεσης στο σύστημα μέχρις ότου κάτι υποχωρήσει. Η ελεγχόμενη διαστολή είναι συνεπώς μια σχεδιασμένη λειτουργία ασφαλείας, όχι ένα πρόσθετο πακέτο που αγοράζεται την τελευταία στιγμή, και σε μη εξαερωμένο ζεστό νερό αποτελεί νομική υποχρέωση στο Ηνωμένο Βασίλειο βάσει του Εγκεκριμένου Εγγράφου G των Κανονισμών Οικοδομής, Μέρος G3.

Τέσσερα συστήματα, τέσσερις ξεχωριστές λειτουργίες

**Δοχείο διαστολής.** Ένα κλειστό δοχείο με ενσωματωμένο διάφραγμα, που προδιαγράφεται σύμφωνα με το πρότυπο BS EN 13831, και απορροφά το νερό καθώς διαστέλλεται. Η προεπιλεγμένη πίεση αέρα στην πλευρά του αέρα επιτρέπει στο νερό να εισέλθει χωρίς άμεση αύξηση της πίεσης· αν δεν ρυθμιστεί σωστά, το δοχείο είναι αποτελεσματικά ανενεργό.

**Βαλβίδα μείωσης πίεσης.** Η συσκευή εισόδου, συνήθως ρυθμισμένη στο εργοστάσιο σε περίπου 3 bar, η οποία διατηρεί σταθερή την πίεση στην πλευρά εξόδου ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της πίεσης του δικτύου. Οι ισορροπημένες με ελατήριο και «σταγόνα-σταματημένες» κατασκευές αποτρέπουν την παρεμπόδιση της βαλβίδας ασφαλείας, ενώ ένα ενσωματωμένο φίλτρο προστατεύει το κάθισμα.

**Βαλβίδα ασφαλείας διαστολής.** Η συσκευή που απελευθερώνει τους μικρούς, καθημερινούς όγκους διασταλμένου νερού στον αποχετευτικό αγωγό πριν ενεργοποιηθεί η βαλβίδα ασφαλείας· συχνά αποτελεί μέρος μιας ομάδας διαστολής, ενός τύπου προϊόντος που καλύπτεται από το πρότυπο BS EN 1488.

**Συνδυασμένη βαλβίδα ασφαλείας θερμοκρασίας και πίεσης.** Η τελική συσκευή ασφαλείας, η οποία προδιαγράφεται σύμφωνα με το πρότυπο BS EN 1490 και καλύπτει βαλβίδες από DN15 έως DN40 σε κλάσεις εργασίας πίεσης από 1 bar έως 10 bar. Αντιδρά σε υπερβολική θερμοκρασία μέσω του στοιχείου ανίχνευσής της και σε υπερβολική πίεση — τις δύο κυριότερες λειτουργικές αστοχίες.

Στην Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία, το ίδιο καθήκον εκτελείται συχνά από μια βαλβίδα ελέγχου διαστολής σύμφωνα με το πρότυπο AS/NZS 3500.4, ρυθμισμένη ελαφρώς κάτω από την κύρια ρύθμιση ασφαλείας (συνήθως περίπου στα 500 kPa), ώστε να «δακρύζει» και να αποκαθιστά την αύξηση της πίεσης πρώτη. Αυτή η αρχή ισχύει παντού: η βαλβίδα ασφαλείας παραμένει η τελευταία γραμμή άμυνας, όχι ο καθημερινός ρυθμιστής.

Τα πρότυπα που διέπουν ένα πακέτο

Το πρότυπο BS EN 12897 καλύπτει τους ανοικτούς θερμοκρασιακά ανεξάρτητους θερμοσίφωνες με έμμεση θέρμανση και αποτελεί το πλαίσιο στο οποίο καθορίζονται συστατικά όπως η βαλβίδα θερμοκρασίας και πίεσης (T&P). Το πρότυπο BS EN 1490 καθορίζει τις απαιτήσεις και τις δοκιμές για συνδυασμένες βαλβίδες ασφαλείας θερμοκρασίας και πίεσης· το πρότυπο BS EN 1489 καλύπτει τις βαλβίδες ασφαλείας πίεσης· το πρότυπο BS EN 1488 καλύπτει τις ομάδες διαστολής· και το πρότυπο BS EN 13831 καλύπτει τους κλειστούς δοχείς διαστολής με ενσωματωμένο διάφραγμα. Το πρότυπο BS 7074 παρέχει κατευθυντήριες γραμμές για την εφαρμογή, την επιλογή και την εγκατάσταση δοχείων διαστολής σε σφραγισμένα συστήματα, ενώ το πρότυπο BS EN 806, μαζί με το συνοδευτικό του εγχειρίδιο BS 8558, καλύπτει τον σχεδιασμό και την εγκατάσταση υδραυλικών εγκαταστάσεων εσωτερικά κτιρίων.

Υπολογισμός του όγκου της δεξαμενής διαστολής

Ο υπολογισμός είναι σύντομος και αξίζει να γίνει σωστά, αντί να επιλέγεται μια δεξαμενή βάσει του όγκου του θερμοσίφωνα:

**Όγκος δεξαμενής = (e × όγκος συστήματος) ÷ συντελεστής αποδοχής**

**Συντελεστής αποδοχής = 1 − (Pi + 1) ÷ (Pf + 1)**

Εδώ το *e* είναι ο συντελεστής διαστολής του νερού στη μέγιστη θερμοκρασία αποθήκευσης — περίπου 2,9 % στους 80 °C και πλησιέστερα στο 3,5–4 % στους 90 °C. Το *Pi* είναι η προεντάσεις της δεξαμενής σε bar, η οποία πρέπει να ταιριάζει με τη ρύθμιση της βαλβίδας μείωσης πίεσης. Το *Pf* είναι η μέγιστη πίεση του συστήματος σε bar, που λαμβάνεται ως η ρύθμιση της βαλβίδας ασφαλείας με περιθώριο. Ο όγκος του συστήματος πρέπει να είναι ο όγκος του νερού που θερμαίνεται πραγματικά, συμπεριλαμβανομένου οποιουδήποτε δευτερεύοντος ή αποθηκευτικού όγκου, όχι μόνο η ονομαστική χωρητικότητα του θερμοσίφωνα.

Προκύπτουν δύο συνέπειες. Ένα δοχείο που έχει επιλεγεί με βάση χαμηλή προφόρτιση γίνεται υποδιαστασιολογημένο επιτόπου, όταν η προφόρτιση αυξηθεί για να ταιριάζει σε μειωτική βαλβίδα 3 bar, επειδή ο συντελεστής αποδοχής αλλάζει και ο απαιτούμενος όγκος αυξάνεται. Επιπλέον, η επαλήθευση της προφόρτισης με ακριβές μανόμετρο — με το δοχείο απομονωμένο και την πλευρά αέρα εκκενωμένη — είναι ένα ανεξάρτητο βήμα εκκίνησης. Ένα δοχείο που αποστέλλεται με προφόρτιση 1,5 bar για είσοδο 3 bar καταναλώνει μεγάλο μέρος της χωρητικότητάς του πριν αρχίσει να εκτελεί χρήσιμη λειτουργία.

Παραγγελία και ρύθμιση της αλυσίδας βαλβίδων

Η σειρά σε μια σωστά συναρμολογημένη ανοιχτή συσκευή είναι σταθερή: μειωτική βαλβίδα πίεσης, βαλβίδα ελέγχου, σύνδεση δοχείου διαστολής, βαλβίδα ασφαλείας διαστολής και, τελικά, συνδυασμένη βαλβίδα ασφαλείας θερμοκρασίας και πίεσης που τοποθετείται απευθείας στον θερμοσίφωνα.

Δύο κανόνες είναι απαραβίαστοι σε μια εγκατάσταση G3: τίποτα δεν επιτρέπεται να τοποθετηθεί μεταξύ της βαλβίδας ασφαλείας θερμοκρασίας και πίεσης (T&P) και του θερμοσίφωνα που θα μπορούσε να την απομονώσει, και η ονομαστική ικανότητα της βαλβίδας πρέπει να αντιστοιχεί στην ονομαστική θερμική εισροή του θερμοσίφωνα. Τυπικά βρετανικά σετ χρησιμοποιούν βαλβίδα μείωσης πίεσης 3 bar, βαλβίδα ασφαλείας διαστολής ρυθμισμένη σε περίπου 6 bar και βαλβίδα T&P που λειτουργεί σε περίπου 90 °C, αλλά οι τιμές αυτές καθορίζονται από τον κατασκευαστή του θερμοσίφωνα και την ονομαστική πίεση του θερμοσίφωνα — επαληθεύστε τις τιμές στην τεχνική τεκμηρίωση του σετ αντί να υποθέτετε μια εθνική προεπιλογή.

Οι σωληνώσεις αποστράγγισης αποτελούν μέρος της συσκευής

Μια βαλβίδα ασφαλείας είναι τόσο καλή όσο η διαδρομή εκκένωσής της. Το Εγκεκριμένο Έγγραφο G3 απαιτεί η εκκένωση να ολοκληρώνεται με ασφάλεια και ορατότητα, συνήθως μέσω ενός τάνκου (tundish). Η σωλήνωση D1 μεταξύ βαλβίδας και τάνκου έχει περιορισμούς ως προς το μήκος και τη διάμετρο — το συνηθισμένο ανώτατο όριο είναι 9 μέτρα μεταλλικού σωλήνα διαμέτρου 15 mm, ενώ για μεγαλύτερα μήκη απαιτείται μεγαλύτερη διάμετρος — και η σωλήνωση D2 κατά την κατεύθυνση της ροής μετά τον τάνκο πρέπει να έχει διάμετρο κατά ένα μέγεθος μεγαλύτερη. Και οι δύο σωληνώσεις πρέπει να είναι μεταλλικές. Η χρήση σωληνώσεων εκκένωσης λανθασμένου μεγέθους, πλαστικών ή φραγμένων σωληνώσεων αποτελεί έναν από τους πιο συχνά αναφερόμενους ελλείψεις σε εγκαταστάσεις χωρίς εξαερισμό, και πρόκειται για ελλείψεις εγκατάστασης, όχι προϊόντος.

Πρακτικοί έλεγχοι πριν από την παράδοση

• Επαληθεύστε την προεφόρτωση του δοχείου με βαθμονομημένο μανόμετρο, με το δοχείο απομονωμένο, και ελέγξτε τον όγκο σε σχέση με τον υπολογισμένο αριθμό.
• Βεβαιωθείτε ότι η μειωτική βαλβίδα είναι τύπου drop-tight με προστατευτικό φίλτρο στην πλευρά εισόδου και ότι έχει ρυθμιστεί στην καθορισμένη πίεση.
• Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει βαλβίδα απομόνωσης ή περιοριστής μεταξύ της βαλβίδας T&P και του θερμοσίφωνα.
• Ταιριάξτε την τιμή του βαλβίδα θερμοκρασίας και πίεσης (T&P) με την ονομαστική είσοδο του κυλίνδρου και καταγράψτε τη ρυθμισμένη πίεση από την πινακίδα.
• Ελέγξτε τα D1 και D2 σε σύγκριση με το G3 όσον αφορά το υλικό, το μήκος, τη διάμετρο, τη θέση του δοχείου συλλογής (tundish) και την ασφαλή ολοκλήρωση.
• Επιβεβαιώστε ότι η απόρριψη της επέκτασης λόγω υπερπίεσης είναι ορατή, κατευθύνεται σωστά και δεν σχηματίζει πούλια.
• Βεβαιωθείτε ότι τα μη μεταλλικά εξαρτήματα που έρχονται σε επαφή με πόσιμο νερό φέρουν τη σχετική έγκριση, με απόδειξη συμμόρφωσης προς το πρότυπο BS 6920 και έγκριση WRAS στο Ηνωμένο Βασίλειο.
• Παραδώστε ένα πρόγραμμα συντήρησης: έλεγχος προ-φόρτισης, χειροκίνητη λειτουργία των βαλβίδων ασφαλείας, καθαρισμός του φίλτρου.

Ένα σημείο συντήρησης παραλείπεται συχνά: ένα βαλβίδα T&P που έχει ενεργοποιηθεί μπορεί να μην είναι επαναχρησιμοποιήσιμο. Πολλά μοντέλα προορίζονται για αντικατάσταση μετά τη λειτουργία τους, ενώ μια βαλβίδα που διαρρέει συνεχώς υποδεικνύει πρόβλημα ελέγχου στο ανώτερο τμήμα της εγκατάστασης — συνήθως αποτυχία της προ-φόρτισης, διαρροή σε μειωτική βαλβίδα ή απουσία αντεπιστροφικής βαλβίδας — και όχι ελάττωμα της ίδιας της βαλβίδας ασφαλείας. Διαγνώστε την αιτία, αντικαταστήστε τη βαλβίδα και στη συνέχεια επαναλάβετε την επαλήθευση ολόκληρης της αλυσίδας.

---

**Σχετικά με τον συγγραφέα — Zhejiang Xindong Sanitary Ware Co., Ltd.**

Η Zhejiang Xindong Sanitary Ware Co., Ltd. κατασκευάζει και εξάγει βαλβίδες από ορείχαλκο, θερμοστατικούς αναμικτήρες και υδραυλικά εξαρτήματα από το Yuhuan, Zhejiang, όπου λειτουργεί από το 2006. Το εύρος προϊόντων της περιλαμβάνει βαλβίδες μείωσης πίεσης, βαλβίδες ασφαλείας και σώματα βαλβίδων για οικιακό ζεστό νερό και εφαρμογές κτιριακών υπηρεσιών, και διατίθενται στο Ηνωμένο Βασίλειο, την Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική και την Ιαπωνία. Ορισμένα προϊόντα έχουν την έγκριση WRAS, ενώ η εταιρεία υποστηρίζει προγράμματα OEM και ODM με τεχνική τεκμηρίωση και εκθέσεις δοκιμών από τρίτους.

Ερωτήσεις: [email protected] | +86-0576-87499008 | https://www.cn-xindong.com

*Οδηγίες μόνο για μηχανικούς. Η διαστασιολόγηση, η ρύθμιση και οι διατάξεις αποστράγγισης πρέπει να επαληθευθούν σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς κτιρίων, τα σχετικά πρότυπα και τις οδηγίες του κατασκευαστή.*