Yfirlit
Flest hús á íslandi eru kynt með heitu vatni sem kemur utan úr götu. Vatnið er leitt um húsið þar sem það rennur í gegnum ofna, kólnar, og svo er köldu vatninu veitt burtu. Við sögu koma hins vegar alls konar græjur sem flækja málið: Ofnagrind, þrýstijafnarar, ofnar, hitastillar, renslislokar o.s.frv. Hér verður leitast við að skýra málið.
Svona kerfi samanstendur af tveimur meginþáttum:
- Ofnagrind – flækja af krönum og þrýstijöfnurum í kjallaranum. Hlutverk hennar er að skapa vinnuskilyrði fyrir ofnakerfið
- Ofnar – eru taka við vatni frá ofnagrindinni og hita húsið.
Ofnar
Ofnar eru hitaelementin í kerfinu. Þeir eru varmaskiptar, þ.e.a.s. um þá rennur heitt vatn sem tapar nokkru af varma sínum til loftsins í umhverfinu. Til að stjórna þessu ferli eru tvenns konar lokar á ofnum.
- Stjórnloki eða termóstat. Þessi loki stjórnar því hvort vatn renni, eða renni ekki, um ofninn. Jafnan er bara um þessi tvö tilvik að ræða og nánast ekkert til sem heitir hálfopinn stjórnloki. Yfirleitt vinnur hann með því að mæla lofthita í rýminu og opna eða loka fyrir rennsli samkvæmt því. Sumir stjórnlokar mæla hitann á vatninu sem rennur frá ofninum (s.k. retúrlokar), þeir eru einkum notaðir ef hiti í rýminu getur sveiflast mikið, eins og í forstofum.
- Rennslisloki – stundum kallaður ballanseringarventill, eða stillihné. Þessi loki er faststilltur fyrir hvern ofn og stjórnar því hversu mikið rennsli er í gegnum ofninn ef stjórnlokinn er opinn. Hann þjónar því hlutverki að takmarka hámarksrennslið, þannig að hiti vatnsins nýtist sem best. Stilling á honum er háð hitunargetu ofnsins, og vinnuþrýstgingi kerfisins (sjá síðar). Oft er rennslisloki innbyggður í stjórnlokann, t.d. í T&A lokum. Annars situr hann sér við útrennslis eða innrenslisop ofnsins. Rennslislokinn er stilltur einu sinni þegar ofninn er settur upp og svo látinn í friði. Ath. að rennslislokinn er þannig hannaður að rennsli eykst ekki mikið þótt þrýstingur aukist.
Ofnakerfið er hannað til þess að starfa við ákveðin vinnuþrýsting. Það er munurinn á þrýstingi í framrás og bakrás. Þessu má líkja við rafmagnstæki, sem eru hönnuð til að vinna við ákveðna spennu. Sérstakur straumgjafi eða spennugjafi sér þá um að viðhalda vinnustpennunni (t.d. 5V) fyrir tækið, óháð því hvað tækið er að gera.
Oft er miðað við vinnuþrýsting upp á 0,1 bar (sjá einingar siðar). Rennslistöflur fyrir rennslisloka gefa upp rennsli m.v. vinnuþrýsting á því bili. Þrýstingurinn yfir rennslislokann er alltaf sá sami, þ.e.a.s. þótt vatn renni gegnum ofninn breytist þrýstingurinn ekkert. Það er hlutverk ofnagrindarinnar að sjá til þess.
Ofnagrind
Ofnagrindin sér um að viðhalda vinnuskilyrðum fyrir ofnana. Hún tekur við vatni frá hitaveitunni og viðheldur svo fyrirframákveðnum vinnuþrýstingi á kerfinu. Vatnið frá hitaveitunni kemur með miklum þrýstingi og er nauðsynlegt að minnka hann áður en hann fer inn á ofnana til að minnka þrýstiálagið á þá og til að viðhalda réttum vinnuskilyrðum fyrir þá. Til þess að gera þetta notast hún við tvo þrýstijafnara:
Bakrásarþrýstiloki. Þessi þrýstijafnari viðheldur föstum þrýstingi (P0) á bakrásinni m/v andrúmsloft. Hann er stilltur þannig að þrýstingurinn dugi rúmlega til að viðhalda vatnssúlu upp á efstu hæð. Vatnssúla hefur eins bars þrýsting fyrir hverja 10 metra. Þannig að í 20 metra háu húsi þarf að minnsta kosti tveggja bara þrýsting á bakrásinni til þess að halda ofnakerfinu fullu af vatni. Oft er þessi loki stilltur á 2-3 bör og ekki hreyfður eftir það. Annar þrýstiskynjarinn er tengdur inná bakrásina ofnameginn við lokann, hinn er opinn, þannig að lokinn starfar m.v. mun á vatnsþrýstingi og loftþrýstingi.- Framrásarþrýstiloki. Þessi loki viðheldur þrýstimun (dP) á framrás og bakrás, og ber þannig ábyrgð á að viðhalda réttum vinnuþrýstingi fyrir ofnana. Annar skynjarinn fer í framrásina, hinn fer í bakrásina. Hann er stilltur á c.a. 0,1 bar, eða hin hannaða vinnuþrýsting kerfisins.
Auk þess er gott að hafa þrýstimæla, bæði í framrás og bakrás, til að fylgjast með því að þrýstijafnararnir starfi rétt. Sé kerfið stillt á bakrásarþrýsting = 2 bör, og þrýstimun = 1 bar, má búast við að þrýstimælarnir sýni 2 bör í bakrás, og 3 bör í framrás.
Ath að framrás og bakrás ættu að vera því sem næst í sömu hæð. 1m hæðarmunur samsvarar 0.1 bar. Ef þrýstimælirinn fyrir framrás er 1m hærra uppi en fyrir bakrásina þá þyrfti að stilla dP á 0! Hæðarmunurinn á þessum punktum leggst í raun við þrýstimuninn.
Stilling:
- Ekki stilla bakrásarþrýsting of háan. Of mikill þrýstingur veldur óþarfa álagi á ofnana og kerfið allt og getur valdið leka. Í venjulegu 2gja hæða húsi er bakrásarþrýstingur upp á 2 bör vanalega nægjanlegur. Veldu heppilegan bakrásarþrýsting m/v hæð kerfisins og stilltu á hann. Fylgstu með þrýstingnum á bakrásarþrýstimælinum. Stundum standa þessir lokar á sér og þá gæti þurft að gefa þeim drag með hamri svo þeir fari að vinna.
Stilltu þrýstimuninn. 0.1 bar er algengur vinnuþrýstingur, t.d. sá sem Danfoss gefur upp í hönnunarleiðbeiningum sínum. Rennslislokar ofnanna eru stilltir m.v. þrýstimuninn og stærð ofnanna sjálfra. Athugið að rennslið gegnum lokana er aðeins lítillega háð þrýstingi, þ.e.a.s. það eykst ekki mikið þótt þrýstimunruinn aukist talsvert. Of hár þrýstimunur getur aftur á móti valdið óþarfa suði og hávaða í ofnunum.
Þegar þrýstimunur er stilltur þarf að fylgjast með þrýstimælunum í ofnagrindinni. Þrýstimælirinn í bakrásinni sýnir P0, og í framrásinni P1 = P0+dP. Þrýstimunurinn er þannig munurinn á mældum þrýstingi þessara tveggja mæla.
Það getur verið erfitt að greina mun upp á 0.1 bar á mörgum mælum. Þá er gott að stilla bakþrýstinginn þannig að nálin sé ákkúrat t.d. á 2.0 bar merkinu. Þá er auðveldara að lesa mismuninn af hinum mælinum.
Þrýstilokarnir eru auk þess með kvarða sjálfir sem eiga að sýna stillinguna þeirra. ‘1’ á framrásarþrýstijafnaranum ætti að samsvara dP upp á 0.1 bar.- Nú má fara yfir ofnana og stilla rennslisloka. Til þess þarf að hafa stilliblöð frá framleiðanda sem gefa rennslistölur m/v þrýsting, og svo vitneskju um afl hvers ofns, þ.e.a.s. hversu mikið hámarksrennsli ofninn getur nýtt. Út í það verður svosem ekki farið hér, en það er hægt að skjóta á þetta með því að opna hitalokann til fulls, og stilla síðan rennsli þannig að bakrásarrörið sé ekki mjög heitt, kannski 40 gráður í fullu rennsli. Þannig er tryggt að við séum ekki að puðra ónýttu vatni út í sjó. Ath að rennsli í ofni er í raun furðulega lítið, jafnvel á fullu afli.
- Að lokum stillir maður stýrilokana á ofnunum til að takmarka rennslið við ákveðið hitastig.
Bilanagreining:
- Ofnar hitna ekki nógu vel í kuldakasti
Þegar ástandið er svona þarf að skoða þrýstinginn á ofnagrindinni. Er dP lægra en til er ætlast? Ef dP hefur fallið niður fyrir 0.1 bar, þá er annað hvort að:
Þrýstijafnarinn stendur á sér. Prófa þarf að hreyfa hann, og banka í hann með hamri og athuga hvort nálin hreyfist.
Einhver hemill er á vatni inn á kerfið, t.d. spjaldloki sem gæti verið skrúfað fyrir þ,a. að þrýstijafnarinn fær ekki nógu mikið rennsli inn á sig til að viðhalda þrýstingi.
Ef dP er eðlilegt, þá liggur vandinn í ofnunum sjálfum. Stjórnlokar opnast ekki, eða rennslislokar í ofnum eru of þröngt stilltir.Einnig er mögulegt að einhver önnur þrenging sé að valda vandræðum. Stundum er hitalögn í stétt tengd aftan við ofnakerfið. Allt vatn rennur þá í gegnum hana. Ef þar er einhver þrenging, getur hún takmarkað afköst ofnanna. Þá getur verið gott að tengja framhjá henni (það á alltaf að vera hægt með kúluloka) til að sjá hvort rennsli í kerfinu aukist. Það getur verið gott að fylgjast með tifaranum í notkunkarmælinum til að sjá hvort rennsli aukist eða minnki við svona tilraunir.
FAQ:
- Spurning: Af hverju þarf ég að hækka á ofnunum þegar er kalt, jafnvel þótt ég sé með ofnloka með hitastillingu?
Svar:
Vegna þess að hitastillingin er svokölluð P stilling. Rennsli eykst m/v frávik frá einhverjum viðmiðunarhita T0. Ef mældur hiti T1, er minni (T1<T0) þá rennur vatn. Gott og vel. En þetta dugar ekki eitt og sér, og er auðvelt að sjá hvers vegna.
Þegar er kalt úti þarf að kynda meira (vegna varmataps) og þá þarf meira rennsli í ofnana. En til þess að fá meira rennsli, þarf munurinn á T0 og T1 að aukast. Þannig að, ef stillinging (T0) á ofnlokanum er óbreytt, þarf mældur hiti (T1) að lækka til þess að ofninn fari að kynda meira. Af þessu sést að það þarf að kólkna í helberginu til þess að kyndingin aukist og nái nýju jafnvægi við kaldara herbergishitastig.
Til eru ofnlokar sem bregðast við þessu, en þeir þurfa að innihalda svokallaða I stýringu (integral) til þess að leitast við að auka rennslið þar til T0 = T1. Slíkir lokar eru jafnan með einhvers konar tölvustýringu og rafhlöðu. - Spurning: Hvað er bar?
Svar: bar er gömul þrýstieining. Loftþrýstingur við sjávarmál er að jafnaði 1025 millibör, eða um það bil eitt bar. Þetta samsvarar 1024 hektópaskölum, eða 102400 Pa, en Pa (Paskal) er ISO einingin fyrir þrýsting. Þrýstingur í vatni er um það bil 1 bar fyrir hverja 10 metra.
Þrýstimælar í ofnakerfum sýna oftast þrýsting í börum, en stundum í Pa, eða hPa (hektópaskal). Píparar og eldri mælar tala stundum um „kíló“ í þrýstingi. Þá er átt við „kílópond á fersentimetra“, en „pond“ er gömul krafteining. Eitt „kíló“ er 0,98 bör, eða um það bil sami hluturinn.
„mmVs“ eða millimetrar vatns, eru um það bil 10000 fyrir hvert bar, eins og áður er rakið.
Atriðisorð:
- Framrás – sá hluti kerfisins sem heita vatnið rennur um á leið til ofnanna
- Bakrás – sá hluti kerfisins sem leiðir vatn frá ofnunum.
- Þrýstiloki – Sérstakur loki sem opnast og lokast til að leitast við að viðhalda ákveðnum þrýstingi á kerfinu. Í honum er blaðka og eru þrýstiskynjarar tengdir við rými sitt hvoru megin blöðkunnar. Þrýstiloki vinnur þannig m.v. þrýstimun, og leitast við að auka eða minnka rennsli til að halda þrýstimuninum í einhverju föstu gildi.
