W tym artykule
W projekcie kotłowni woda zasilająca jest takim samym elementem jak komin, wentylacja i odległości od ścian: producent kotła podaje wymaganą twardość, przewodność, pH i zawartość tlenu, a bez stacji uzdatniania i miejsca na nią w pomieszczeniu kocioł traci gwarancję, sprawność i żywotność. Kotłownia domowa do 30 kW potrzebuje zwykle zmiękczacza i filtra mechanicznego przed napełnieniem instalacji; kotłownia wodna 60-2000 kW zmiękczania z korektą chemiczną, a kotłownia parowa dodatkowo demineralizacji, odgazowania i dozowania. Projekt technologiczny uzdatniania powstaje na podstawie analizy wody, wymagań producenta kotła i bilansu wody uzupełniającej, zanim architekt zamknie wymiary pomieszczenia.
W skrócie
- Kamień kotłowy o grubości 1 mm podnosi zużycie paliwa o kilka procent, a przy kilku milimetrach prowadzi do przegrzania i pęknięć ścianek; korozja tlenowa i kwasowa niszczy kocioł od środka, dlatego producenci kotłów podają graniczne parametry wody w warunkach gwarancji
- Kotłownia wodna: zmiękczacz z filtrem mechanicznym, licznik wody uzupełniającej, inhibitor korozji i kamienia; kotłownia parowa: zmiękczanie lub demineralizacja na odwróconej osmozie, odgazowanie termiczne lub chemiczne, dozowanie korektorów pH i alkaliczności, odsalanie i odmulanie kotła
- W projekcie trzeba przewidzieć: miejsce na butle, zbiornik solanki i zestawy dozujące, odpływ popłuczyn i solanki do kanalizacji, gniazda 230 V dla głowic i pomp, przyłącze wody surowej z filtrem, temperaturę powyżej 5 °C i dostęp serwisowy
- Wymagania budowlane dla kotłowni (kubatura, wysokość, wentylacja, klasa odporności ogniowej, odległości od ścian) wynikają z rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki, i normy PN-B-02431-1 dla kotłowni gazowych; sprawdza je projektant instalacji, a uzdatnianie wody dokłada do nich własne wymagania przestrzenne
- Kotłownia parowa powyżej progów mocy i ciśnienia podlega dozorowi Urzędu Dozoru Technicznego, a jakość wody jest częścią dokumentacji eksploatacyjnej
Dlaczego woda decyduje o żywotności kotłowni
Kocioł to wymiennik ciepła, w którym woda styka się z najgorętszą powierzchnią w budynku. Wapń i magnez z twardej wody wytrącają się w postaci kamienia właśnie tam, gdzie temperatura jest najwyższa, a kamień przewodzi ciepło kilkadziesiąt razy gorzej niż stal: warstwa 1 mm podnosi zużycie paliwa o kilka procent, a kilka milimetrów przegrzewa ściankę i kończy się pęknięciem lub wybrzuszeniem. Tlen rozpuszczony w wodzie uzupełniającej powoduje wżery w stali, dwutlenek węgla obniża pH kondensatu w kotłach parowych i niszczy rurociągi powrotne, a chlorki i siarczany przyspieszają korozję w wysokiej temperaturze. Zawiesina i osady korozyjne z instalacji, czyli szlam, osiadają w najniższych punktach kotła i w wymiennikach płytowych. Dlatego producenci kotłów, normy PN-EN 12952-12 dla kotłów wodnorurowych, PN-EN 12953-10 dla kotłów płomienicowych oraz wytyczne VDI 2035 dla instalacji grzewczych podają graniczne wartości twardości, przewodności, pH, tlenu i żelaza, a projekt kotłowni musi zapewnić urządzenia, które je osiągną. Szczegółowe parametry omawiamy w artykule układy kotłowe i grzewcze a parametry wody.
Co powinien zawierać projekt uzdatniania wody dla kotłowni
Kotłownia domowa do 30 kW
Do napełnienia i uzupełniania instalacji grzewczej w domu wystarcza zwykle centralny zmiękczacz wody z filtrem mechanicznym na wejściu do budynku. Instalacja zamknięta wymienia wodę rzadko, więc kluczowe jest pierwsze napełnienie wodą zmiękczoną i szczelność układu; producenci kotłów kondensacyjnych podają graniczną twardość wody napełniającej, a część wymaga także korekty przewodności lub inhibitora. W domu jednorodzinnym KLARSAN chroni kotły dwuczęściowym zmiękczaczem Ecoperla Softower M z 40 l żywicy monosferycznej, który przy okazji daje miękką wodę w całym budynku. W kotłowni trzeba przewidzieć na zmiękczacz około pół metra kwadratowego podłogi, odpływ popłuczyn, gniazdo 230 V i miejsce na worki z solą.
Kotłownia wodna 60-2000 kW
Kotłownia wodna w budynku wielorodzinnym, hotelu lub zakładzie potrzebuje przemysłowego zmiękczacza z filtrem mechanicznym, licznika wody uzupełniającej i dozowania inhibitora korozji i kamienia. Licznik jest ważniejszy, niż się wydaje: rosnące dopełnianie oznacza nieszczelność, a każda porcja świeżej wody wnosi tlen i sole. Zmiękczacz pracuje w układzie dwukolumnowym, gdy uzupełnianie nie może czekać na regenerację; przy wodzie ze studni przed nim stoi odżelaziacz. Dla wspólnoty mieszkaniowej KLARSAN zamontował przemysłowy zmiękczacz z filtrem mechanicznym o wydajności 4 m³/h, który zakończył problemy z kamieniem w instalacji; w zakładzie przemysłowym stacja 15 m³/h łączy trzy odżelaziacze po 5 m³/h, zmiękczacz 5 m³/h i zbiornik hydroforowy około 10 m³. Jak dobrać preparat, opisujemy w artykule o inhibitorach korozji.
Kotłownia parowa
Kocioł parowy odparowuje wodę i zatęża w niej wszystko, co nie odparowało, dlatego woda zasilająca musi być zmiękczona do twardości praktycznie zerowej, a przy wyższych ciśnieniach i wymaganiach dla pary zdemineralizowana. Typowy układ to filtr mechaniczny, zmiękczacz dwukolumnowy, odwrócona osmoza obniżająca przewodność o ponad 95 procent, zbiornik wody zasilającej z odgazowaniem termicznym lub chemicznym (dozowanie pochłaniacza tlenu), dozowanie korektora pH i alkaliczności, a na kotle odsalanie ciągłe i odmulanie sterowane pomiarem przewodności. W zakładzie produkującym parę KLARSAN zastosował przemysłową odwróconą osmozę o wydajności 4500 l/h, która obniża zasolenie wody kotłowej, zmniejsza odsalanie i zużycie paliwa oraz chroni wytwornice pary. Usunięcie wodorowęglanów przed kotłem, czyli dekarbonizacja, ogranicza dwutlenek węgla w parze i korozję kondensatu. Kotły parowe powyżej progów określonych w przepisach o dozorze technicznym podlegają UDT, a jakość wody jest częścią ich dokumentacji; terminy badań opisujemy w artykule jak często wykonywać UDT kotłowni.
Wymagania dla pomieszczenia kotłowni
Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, oraz norma PN-B-02431-1 dla kotłowni gazowych określają lokalizację i wymiary pomieszczenia: kotły do 30 kW mogą stać w pomieszczeniu nieprzeznaczonym na stały pobyt ludzi o wysokości co najmniej 2,2 m i kubaturze co najmniej 8 m³ przy otwartej komorze spalania lub 6,5 m³ przy zamkniętej; kotły 30-60 kW wymagają wydzielonego pomieszczenia technicznego, a kotły 60-2000 kW osobnej kotłowni ze ścianą zewnętrzną, ścianami i stropem w klasie odporności ogniowej EI 60, drzwiami EI 30 otwieranymi na zewnątrz, wentylacją nawiewną co najmniej 5 cm² na każdy kilowatt mocy i wywiewem pod stropem. Kocioł potrzebuje co najmniej 1 m wolnej przestrzeni z przodu, 0,7 m z tyłu i 0,5 m między kotłami, a kotłownia na gaz płynny nie może leżeć poniżej poziomu terenu. Te wartości sprawdza projektant instalacji na aktualnym brzmieniu przepisów. Z punktu widzenia uzdatniania wody do listy dochodzą: przyłącze wody surowej z zaworem antyskażeniowym i filtrem, odpływ popłuczyn i solanki (kanalizacja musi przyjąć zrzut z regeneracji, kilkaset litrów w kilkadziesiąt minut), gniazda 230 V przy każdym urządzeniu, wolna ściana lub podest na butle i zbiornik solanki, miejsce na zestawy dozujące z tacą i na zapas soli oraz chemii, oświetlenie i dostęp serwisowy do głowic. Projekt kotłowni, w którym uzdatnianie dopisano po zamknięciu wymiarów, kończy się zmiękczaczem w korytarzu.
Jakie dane zebrać przed projektem
- rodzaj i moc kotłów, ciśnienie i temperatura pracy, wymagania producenta dla wody napełniającej i uzupełniającej
- analiza wody surowej: twardość, zasadowość, przewodność, pH, chlorki, siarczany, żelazo, mangan, krzemionka, tlen
- bilans wody uzupełniającej: pojemność zładu, straty na odsalanie, odmulanie i nieszczelności, wydajność szczytowa
- źródło wody: wodociąg lub studnia, ciśnienie, dostępność w czasie regeneracji urządzeń
- warunki w pomieszczeniu: powierzchnia, odpływ, zasilanie, temperatura, droga transportu urządzeń i soli
Najczęstsze pytania o projekt kotłowni
Czy do kotła kondensacyjnego w domu potrzebny jest zmiękczacz?
Przy twardej wodzie tak: producenci podają graniczną twardość wody napełniającej w warunkach gwarancji, a instalację napełnia się i uzupełnia wodą zmiękczoną. Centralny zmiękczacz robi to dla całego domu; alternatywą jest napełnienie instalacji przez przenośną kolumnę zmiękczającą.
Czym różni się woda do kotła wodnego od wody do kotła parowego?
Kocioł wodny pracuje w obiegu zamkniętym i potrzebuje wody zmiękczonej z inhibitorem, uzupełnianej w małych ilościach. Kocioł parowy odparowuje wodę w sposób ciągły i zatęża sole, dlatego wymaga wody zmiękczonej do zera lub zdemineralizowanej, odgazowanej i korygowanej chemicznie, a także odsalania i odmulania.
Ile miejsca zajmuje stacja uzdatniania w kotłowni?
Domowy zmiękczacz około pół metra kwadratowego. Przemysłowy zmiękczacz dwukolumnowy ze zbiornikiem solanki 1,5-3 m², odwrócona osmoza z zbiornikiem permeatu kilka metrów kwadratowych, do tego zestawy dozujące i miejsce na sól. Dokładne wymiary wynikają z projektu technologicznego i wydajności.
Ile kosztuje uzdatnianie wody dla kotłowni?
Koszt zależy od mocy i typu kotłów, składu wody i wymaganej wydajności: od jednego zmiękczacza w domu po stację z odwróconą osmozą, odgazowaniem i dozowaniem w kotłowni parowej. Wycenę przygotowujemy po analizie wody i ustaleniu bilansu wody uzupełniającej; koszt zestawia się z ceną paliwa i remontu kotła.
Projekt uzdatniania wody dla kotłowni
Wykonujemy analizę wody, projekt technologiczny stacji z przemysłowymi zmiękczaczami, odwróconą osmozą i korektą chemiczną, a po montażu prowadzimy serwis z kontrolą parametrów wody kotłowej. Zakres rozwiązań dla kotłowni opisujemy na stronie kotłownie wodne i parowe, a przygotowanie do sezonu w artykule jak przygotować kotłownię do sezonu. Dane kotłowni możesz przekazać przez stronę o uzdatnianiu wody dla przemysłu.
