Při vytápění soukromého domu je poměrně důležitou otázkou stabilizace tlaku v kotli. Pokud je tlak nízký, kotel nebude schopen fungovat. Pokud je vysoký tlak, topné zařízení se rychle opotřebuje. Pro stabilizaci tlaku připojte kotel expanzní nádoba.
Expanzní nádoba
Účel expanzní nádrže
K vyrovnání tlaku chladicí kapaliny v topném systému je nutná expanzní nádoba. Rozdíl tlaku vzniká v důsledku změny jeho teploty během procesu ohřevu, protože jeho objem se mění v závislosti na teplotě.
V uzavřené topné systémy používá se expanzní nádrž uzavřeného uzavřeného provedení. Uvnitř nádrže je elastická membránakterý ji rozděluje na dvě části. Jedna z částí nádrže obsahuje vzduch pod tlakem, druhou část prochází chladicí kapalina.
Cirkulaci chladicí kapaliny v uzavřeném topném systému zajišťuje oběhové čerpadlo. V otevřený topný systém čerpadlo není nutné, a proto může jakýkoli zásobník fungovat jako nádrž, jejíž chladivo bude odváděno přímo z topných potrubí.
Expanzní nádoba v uzavřeném topném systému
Zařízení expanzní nádrže
Úkolem expanzní nádrže je kompenzovat změnu objemu chladicí kapaliny v kotli a v okruhu. Když se kotel ohřeje, kapalina zvětší svůj objem a část kapaliny jde do expanzní nádrže. Zařízení je tak chráněno před prudkým zvýšením tlaku a prasknutím.
Viz totéž: výpočet objemu expanzní nádrže.
Konstrukčně se nádrž skládá z tělesa, které je uvnitř rozděleno membránou na dvě komory. Vzduchová komora má vsuvku pro čerpání nebo odvádění vzduchu. Je zde také připojen manometr. Toto zařízení umožňuje sledovat, jaký tlak bude v expanzní nádrži topného systému. Vodní komora je připojena potrubím k topnému systému. S tepelnou roztažností vstupuje voda do kapalinové komory a stlačuje membránu, čímž zvyšuje tlak ve vzduchové komoře.
Když se kapalina ochladí, objem se zmenší a membrána ji vymačká zpět do systému.
Při výběru velikosti nádrže je třeba mít na paměti, že její objem musí být alespoň 15% objemu veškeré kapaliny cirkulující v systému. Při použití nemrznoucí směsi musí být objem nádrže alespoň 20% z celkové kapaliny.
Výhody uzavřeného topného systému
- První výhodou uzavřeného topného systému je, že nádrž může být instalována tam, kde je to pro vás výhodné, v otevřené, pouze v podkroví nebo v jiném vysokém bodě systému. A díky těsnosti se chladicí kapalina prakticky neodpařuje.
- Topné médium je v otevřeném topném systému vždy nasyceno vzduchem, což vede ke korozi v topných trubkách a radiátorech. Jak víte, v uzavřeném se to nemůže stát.
- V uzavřeném systému jsou ztráty v nádrži menší než v otevřeném systému, který se velmi rychle zahřívá a má zvýšenou citlivost. Navíc je rozdíl teplot v uzavřeném systému menší, což umožňuje delší používání zařízení pro vytápění.
- Uzavřený systém je vhodný pro různé radiátory, konvektory a vzduchové clony, můžete připojit systém „teplé podlahy“. Do uzavřeného systému lze navíc přidat nepřímý ohřívač teplé vody.
Výpočet objemu expanzní membránové nádrže
Pro stanovení objemu expanzní membránové nádrže je nutné určit celkový objem topného systému, který se skládá z několik svazků:
- potrubí;
- topné zařízení;
- kotel.
Nejjednodušší způsob, jak zjistit požadovaný objem nádrže, je vypočítat 10% z celkového objemu topného systému. Pokud je to 500 litrů, potřebujete nádrž s objemem 50 litrů.
Pokud je objem expanzní membránové nádrže menší, než je nutné, povede to ke špatným následkům. Začnou se objevovat trhliny, horká voda bude prosakovat skrz závity a samotnou nádrž se může velmi rychle zhoršit a bude to muset být změněno.
Membránová nádrž je vybrána individuálně pro každý topný systém.
Rada... Pokud jsou pojistné ventily instalovány v uzavřeném topném systému, lze zabránit nárůstu tlaku a chránit celý systém.
Konstrukce expanzní nádrže
Nádrže mohou být buď s možností výměny membrány za novou, nebo obecně neoddělitelné. Pro připevnění nádrže na zeď je možné k ní dodat konzoly a svorky a speciální nohy pro instalaci nádrže na podlahu. Membrána nádrže může být rovněž v různých provedeních.
Nerozebrané modely jsou vybaveny membránou ve formě bránice, méně často membránou ve formě balónku. Táhne se pod tlakem, takže jej lze považovat za samostatnou vodní komoru. K nahrazení tohoto typu membrány se používá speciální příruba.
Konstrukce expanzní nádrže
Výpočet objemu nádrže
Určit objem nádrže můžete sledovat nejjednodušší cestu. To znamená, že vezměte 10% objemu použitého tepelného nosiče, který se vypočítá ve fázi návrhu topného systému. Nebo můžete vypustit starou chladicí kapalinu a doplnit novou změřením objemu měřičem.
Můžete také zjistit objem radiátorů a potrubí, takže získáte objem topného systému, ze kterého budete muset odebrat 10%.
Existuje také způsob výpočtu nádrže pomocí vzorce:
V = (E * C * (Pmax + 1)) / (Pmax + Pmin), kde
E je koeficient roztažnosti chladicí kapaliny uvedený na obalu,
Pmax a Pmin jsou maximální a minimální provozní tlaky systému.
Je třeba říci, že pro otevřený topný systém není třeba provádět žádné výpočty, ale pro uzavřený systém to stále stojí za to. Navíc, pokud má kotel již vestavěnou nádrž, je v případě nedostatku jejího objemu nainstalována nová.
V případě nedostatku objemu nádrže se objem chladicí kapaliny sníží a tlak v topném systému poklesne, protože začne odtékat do kanalizace. Při kritickém nedostatku chladicí kapaliny se může provoz kotle jednoduše zastavit.
Pokud jste v tuto chvíli doma, stačí doplnit chladicí kapalinu. Pokud nejste doma, topný systém se začne odmrazovat. A v provozu kotle v kritickém stavu není nic dobrého.
Proto je lepší vždy provést takové výpočty a zakoupit o něco větší nádrž, než je požadováno.
Typy - otevřené nádrže
Otevřené expanzní nádrže se vyznačují tím, že musí být instalovány výhradně v nejvyšším bodě topného systému. Takovým místem může být například podkroví. Překážka v expanzi chladicí kapaliny však není jedinou funkcí tohoto typu zařízení, protože také zabraňuje varu vody v potrubí a doplňuje její zásoby v případě, že z jakéhokoli důvodu došlo k úniku.
Nádrž lze používat s přirozeným i nuceným oběhem.
- Pokud je cirkulace přirozená, pak musí být nádrž připojena k hlavnímu vedení, a proto bude „v kombinaci“ také sběračem vzduchu.
- Pokud chladicí kapalina prochází systémem násilně, je nádrž připojena k zpětnému potrubí, takže voda v systému nevaří.
Otevřená nádrž je obecně nádrž, ze které vycházejí čtyři trubice:
- Rozšíření.
- V oběhu.
- Přetékat.
- Signál.
Expanzní potrubí vede k topnému systému, který je umístěn v horní části nádrže. K dispozici je také přepadová trubka, která je nezbytná v případech, kdy je nádrž přeplněna a potřebujete vypustit vodu do kanalizace. Ve spodní části je signální trubice vybavená zámkem a cirkulační trubice je nutná, aby chladicí kapalina v nádrži nezmrzla a celková teplota byla trvale udržována. Pokud si přejete, můžete provést ještě jedno další opatření, které by „zajistilo“ oběhové potrubí - izolovat nádrž tepelně izolačním materiálem.
Důležité! Dnes se takové nádrže v topných systémech prakticky nepoužívají kvůli velkému počtu nevýhod.
Mezi těmito nedostatky bych chtěl zdůraznit následující:
- Takové systémy nejsou konstruovány pro vysoké tlaky.
- Jejich design je velmi objemný a objemný.
- Vzhledem k tomu, že je systém otevřený, spolu s vodou vstupuje do potrubí také vzduch, což má nejvíce negativní vliv na povrch potrubí - brzy se na nich vytvoří koroze. Totéž platí pro ostatní kovové prvky.
- Takové nádrže by měly být instalovány pouze v nejvyšším bodě, což je, jak vidíte, dodatečné náklady.
Tlak v expanzní nádobě
Některé kotle mají funkci ručního nastavení tlaku pomocí expandéru. Jinak by to mělo být asi o 0,3 atmosféry nižší než provozní tlak topného systému ve venkovském soukromém domě. A obvykle se to rovná 1,5 až 1,8 atmosféry, nakonec skončíme s maximem asi 1,6 atmosféry nebo minimem 1,2.
Chcete-li měřit tlak v nádrži, připojte manometr k vsuvce v horní části nádrže pod plastovým víčkem. Pod krytem je cívka, kterou lze uvolnit přetlak. Musíte jen ohnout desku a uvolnit vzduch na normální tlak.
Ke zvýšení tlaku by mělo být čerpadlo pro automobil spolu s manometrem připojeno k vsuvce a poté čerpadlo na požadovanou úroveň. Nezapomeňte, že všechny tyto operace musí být provedeny, když je nádrž odpojena od topného systému! V tomto případě musí být chladicí kapalina zcela vypuštěna.
Instalovaná expanzní nádrž
Uzavřená nádrž (membrána)
Membránová expanzní nádrž pro vytápění postrádá všechny nevýhody, které předchozí systém doslova vaří. Má však také určité požadavky, bez kterých by instalace nebyla možná. Zaprvé potřebuje manometr a zadruhé také zařízení k ruční regulaci tlaku, jinak tlak překročí všechny přípustné normy (což je asi tři až čtyři bary, v závislosti na konkrétních podmínkách a vlastnostech Modelka).
Tento druh nádrže je instalován v těsné blízkosti kotle a je přiváděn do zpětného potrubí. To je nezbytné, aby chladicí kapalina nevarila. Během instalace je třeba věnovat zvláštní pozornost spolehlivosti spojovacích prvků, protože během provozu se může hmotnost nádrže výrazně zvýšit.
Ve skutečnosti je tato expanzní nádrž pro ohřev kovová nádoba, která může mít plochý nebo válcový tvar. Vnitřní dutina nádrže je pomocí gumové membrány rozdělena do několika zón. V jedné z těchto zón je stlačený plyn nebo vzduch (stupeň jeho komprese by měl být uveden v datovém listu). V důsledku toho je v neaktivním stavu celý objem nádrže naplněn plynem. Před spuštěním systému je tlak v nádrži stejný jako tlak v celém topném systému.
Poté, když teplota stoupne, voda vstoupí do speciálně určené oblasti v nádrži a v "plynové" části se tlak zvýší na hodnotu topného systému.Pokud je v něm dostatečně velké množství chladicí kapaliny, měl by být tlak vzduchu pečlivě kontrolován. Proto jsou systémy vybaveny speciálními kompresory, které udržují přednastavenou hodnotu.
Jak můžete z názvu uhodnout, hlavní částí takové nádrže je membrána. Mimochodem, může být dvou typů:
- Membránovou membránu nelze často vyměnit v případě poruchy, ale používá se hlavně v nádržích malého objemu.
- Naproti tomu lze v případě poruchy snadno změnit membránu močového měchýře. Liší se také v tom, že chladicí kapalina v něm nedochází k přímému kontaktu s povrchem nádrže, v důsledku čehož se výrazně zvyšuje jeho životnost.
Poloha expanzní nádoby v topném systému
V uzavřeném topném systému by měla být nádrž instalována za kotlem, ale před čerpadlem, aby se vytvořil průtok v opačném směru. Pro připojení čerpadla musí být v potrubí nainstalován T-kus, nádrž je našroubována na kolmý výstup, který musí mít svislý směr nahoru.
Doporučujeme vám namontovat další odbočku za nádrž tak, aby na ní byl instalován uzavírací ventil. Můžete tak zkontrolovat nádrž bez vypouštění chladicí kapaliny. Vypněte nádrž a zkontrolujte tlak, který by měl být nulový.
Když shrneme všechny výše uvedené, můžeme dojít k závěru, že uzavřený topný systém s expanzní nádobou je téměř univerzálním řešením pro většinu typů kotlů, radiátorů a dalších topných zařízení.
Rovněž se důrazně doporučuje provádět výpočty pro instalaci nádrže. Otevřený topný systém je v zásadě volbou pro vesnický dům s podkrovím a kotlem na tuhá paliva; v jiných situacích není takové schéma příliš vhodné.
