Regulatory ciśnienia wody stosuje się w instalacji wodnej, aby obniżyć ciśnienie wody pochodzącej z sieci wodociągowej, do wymaganego ciśnienia w instalacji wewnętrznej.
W większości przypadków ciśnienie po stronie sieci wodociągowej jest zbyt wysokie i ulega częstym wahaniom, co może powodować nieprawidłową pracę instalacji wewnętrznej.
Dlaczego jednak regulator, a nie reduktor?
Odpowiem na to pytanie tak, jak zwykle odpowiadam na naszych szkoleniach w siedzibie Caleffi Poland, czyli najprościej jak potrafię.
Fakt – potocznie spotykamy się z pojęciem reduktor, jednak te dwa pojęcia niby podobne, to jednak kryją pod swoją nazwą nieco inną zasadę działania.
Regulator ciśnienia wody (rys. 1) stabilizuje ciśnienie do wartości nastawionej i jest ono niezmienne bez względu na wahania ciśnienia po stronie sieci wodociągowej.
Reduktor (rys. 2) natomiast obniża ciśnienie o pewną wartość, co oznacza, że przy zmianie ciśnienia po stronie sieci wodociągowej również zmieni się wartość ciśnienia na wyjściu z reduktora.
Rzucimy okiem na zasadę działania regulatorów firmy Caleffi zobrazowaną na rys. 3.
Dwie przeciwdziałające na siebie siły równoważą się:
• nacisk sprężyny (1) powoduje otwarcie grzybka zaworu (3)
• nacisk membrany (2), przez ciśnienie na wylocie, powoduje zamknięcie grzybka zaworu (3).
Do danej instalacji trzeba dobrać odpowiedni regulator i może to być wersja regulatora ciśnienia:
• z manometrem;
• z możliwością podłączenia manometru;
• bez manometru;
• z możliwością zmiany nastaw za pomocą pokrętła z widoczną nastawą, za pomocą śruby na górze pokrywy i śrubokręta lub za pomocą klucza imbusowego;
• do pracy z wodą o maksymalnej temperaturze 40°C lub 80°C;
• o maksymalnym ciśnieniu po stronie sieci wodociągowej 16 bar lub 25 bar.
Ponadto w katalogu marki Caleffi znajduje się też regulator do specjalnych zastosowań tzw. mikroregulator, który można zamontować np. przed ekspresami do kawy na stałe podłączonymi do wody, poidełkami w szkołach, czy też zdrojami ulicznymi. Charakteryzuje go średnica ⅜”, mały przepływ i niższy zakres nastaw ciśnienia.
Eksploatacja regulatorów ciśnienia w praktyce, czyli najczęstsze pytania i odpowiedzi
Do naszego działu technicznego dzwonią czasami instalatorzy z różnymi pytaniami. Poniżej kilka z nich.
Czemu mój regulator nie trzyma ciśnienia?
Co w większości przypadków znaczy: manometr pokazuje większe ciśnienie niż ustawione na regulatorze. Najczęstsze przyczyny takiej sytuacji:
1. Zanieczyszczenia dostały się w okolice uszczelnienia gniazda regulatora, który przez to nie domyka się i powoduje delikatny przeciek, ciśnienie dąży do wyrównania się po obu stronach regulatora. Sytuacja ma miejsce oczywiście bez przepływu, przy zamkniętych punktach czerpalnych, a więc w chwili kiedy regulator powinien być zamknięty.
ROZWIĄZANIE: wyjmij wkład regulatora (rys. 4) (możesz to zrobić w każdej serii regulatora firmy Caleffi) przepłucz go pod bieżącą wodą lub wymień i zamontuj filtr przed regulatorem ciśnienia.
2. Manometr wskazuje ciśnienie wody podgrzewanej w zasobniku ciepłej wody użytkowej, kiedy regulator został zamontowany przed tym zasobnikiem. Podgrzewana woda, pod wpływem zjawiska rozszerzalności cieplnej, cofa się w stronę regulatora ciśnienia, wysokie ciśnienie nie ma ujścia.
ROZWIĄZANIE: zamontuj naczynie przeponowe między regulatorem a podgrzewaczem wody, aby przejęło nadwyżkę ciśnienia.
Dlaczego regulator generuje taki uciążliwy hałas?
Najpewniej w takim przypadku mamy do czynienia ze zjawiskiem kawitacji. Zjawisko to występuje, gdy zredukujemy ciśnienie z wysokiego do dość niskiego, wtedy między grzybkiem regulatora, a jego gniazdem gwałtownie zwiększa się prędkość przepływu wody, co powoduje spadek ciśnienia do tzw. ciśnienia parowania. Wytwarzają się wtedy mikropęcherze powietrzne. W momencie gdy ciśnienie zaczyna znów delikatnie rosnąć, pęcherze gwałtownie implodują, co w konsekwencji wytwarza falę uderzeniową, uszkadzając ściany regulatora, gniazdo, uszczelnienia oraz powodują wspomniany hałas.
ROZWIĄZANIE: należy zastosować się do warunków pracy regulatora na przedstawionym wykresie. Wskazane jest, aby stosunek ciśnienia wlotowego do wylotowego wynosił 2:1 i nie więcej niż 3:1.
Jeżeli stosunek ciśnień przekracza wskazany limit, zaleca się zastosować regulator pierwszego stopnia, obniżając ciśnienie do bezpiecznej wartości, a następnie regulator drugiego stopnia, obniżając ciśnienie już do wartości pożądanej (oba regulatory muszą pracować w warunkach normalnej pracy – wykres).
A teraz odpowiedź na ostatnie pytanie, często nurtujące fachowców na naszych szkoleniach, jak i zapewne wielu innych instalatorów, które sformułuję mniej więcej tak: „czy, aby zwiększyć nastawę regulatora musimy rozładować go z ciśnienia?”.
Odpowiedź brzmi: NIE. Rozpatrzmy zatem ten jeden przypadek kiedy zwiększamy nastawę na regulatorze firmy Caleffi:
Czynność wykonujemy na zamkniętym przepływie. Obracając pokrętło zgodnie z ruchem wskazówek zegara, dociskamy sprężynę, co powoduje, że grzyb przesuwa się ku dołowi, pozwalając na przepływ wody. Większe ciśnienie, które ustawiamy, powstałe na wyjściu z regulatora wypycha membranę jeszcze bardziej do góry i tym samym równoważy zwiększoną siłę nacisku sprężyny, przesuwa grzyb do góry i w efekcie regulator znów się zamyka, a manometr wskazuje nowe zwiększone ciśnienie (rys. 7).
Na koniec – coś specjalnego i jakże ważny aspekt z punktu widzenia ochrony środowiska, a mianowicie…
…zastosowanie regulatorów ciśnienia, a oszczędzanie wody
Zastanówmy się najpierw, w jakim przypadku mamy do czynienia ze stratą wody. Kiedy na przykład bierzemy prysznic lub myjemy ręce – zużywamy pewną ilość niezbędną do wykonania tych czynności. Często jednak to zużycie wody jest większe niż potrzeba. Należy pamiętać że natężenie przepływu wody zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia, zatem im większe ciśnienie na wylewce, tym większe potencjalne straty, które ponosimy.
Kilka ciekawostek z cyklu: czy wiesz że…?
1. Mosiądz ciemnieje pod wpływem wysokiej temperatury, dlatego łatwo możemy sprawdzić, że regulator pracował na wyższej temperaturze wody niż jego maksymalna, dopuszczalna temperatura pracy.
2. Aby ustawić lub zmienić ciśnienie na regulatorze, bez widocznej nastawy, niezbędny jest manometr, aby kontrolować wartość ustawianego ciśnienia.
3. Jeżeli z okolic pokrywy/pokrętła regulatora lub z malutkiego otworu na pokrywie wycieka woda, to najpewniej pękła membrana na skutek uderzenia hydraulicznego.
Optymalne ciśnienie oscyluje w granicach 1-1,5 bara. Ustawienie optymalnego ciśnienia w instalacji wody ma szczególne znaczenie w budynkach użyteczności publicznej oraz budynkach hotelowych, gdzie użytkownik najczęściej korzysta z wody w sposób nieograniczony, co przekłada się na koszty zarządcy budynku. Jak wskazano na schematach poniżej, odpowiednie rozmieszczenie zaworów będzie miało wpływ na ograniczenie zużycia wody.
Więcej informacji w magazynie „Idraulica” nr 55/12/2018, wydawanym przez Caleffi Hydronic Solutions
Odpowiedzi udzieliła Barbara JUREK
Specjalista do spraw techniczno-handlowych
Caleffi Hydronic Solutions