Jaký by měl být tlak v expanzní nádrži | Tipy od BroilClubu

Při zařizování topného systému je nutné věnovat pozornost naprosto všem aspektům, od návrhu topné jednotky až po její konfiguraci. Mezi různými funkčními prvky hraje vakuová expanzní nádrž pro vytápění důležitou roli při vytváření vysoce kvalitního topného zařízení. Díky tomuto zařízení se nastavuje objem chladicí kapaliny, což umožňuje zabránit prasknutí topného potrubí, radiátorů a uzavíracích ventilů.

Princip činnosti a typy kompenzačních zařízení

Pokud se chystáte instalovat topnou jednotku do venkovského domu, musí se v ní nutně objevit expanzní nádrž pro vytápění (expanzomat).

Provozní schéma kompenzační nádrže pro vytápění je jednoduché: s rostoucí teplotou chladicí kapaliny se její objem (hovoříme o vodě, protože se nejčastěji používá pro potrubní topné jednotky) zvyšuje. Vzhledem k tomu, že okruh je uzavřený, kapalina se nevypařuje ani nehoří, což zase vyvolává zvýšení tlaku v potrubí, který musí být snížen, aby se předešlo nouzové situaci. Tato stabilizace tlaku v topném systému se nazývá kompenzace a právě pro tyto účely se používá expanzní nádoba pro vytápění.

Přečtěte si tento článek: Otevřený topný systém s oběhovým čerpadlem

Typy expanzních strojů

Donedávna byly široce používány topné jednotky, které fungovaly prostřednictvím gravitační cirkulace chladicí kapaliny, tedy bez odstředivých čerpadel. Pro ně byly instalovány expanzní nádrže otevřeného typu. Ale zároveň měla taková zařízení spoustu nevýhod, takže se dnes prakticky nepoužívají pro potrubní tepelné bloky.

Expanzní nádoba otevřeného typu

Celá věc je v tom, že do otevřených expanzních komor se dostal vzduch, což vyvolalo rozvoj koroze na vnitřních plochách výměníků tepla. Kapalina ze systému se navíc pravidelně odpařovala, což vyžadovalo neustálé sledování jejího množství, protože by to mohlo vést ke snížení účinnosti celé topné jednotky. A kromě toho by takové nádrže měly být umístěny v nejvyšším bodě systému, což není vždy pohodlné a praktické.

Moderní topné jednotky se vyznačují použitím čerpacích jednotek a uzavřených expanzních nádob. V tomto případě je výhodou, že tepelný okruh je zcela utěsněn.

Kompenzátor uzavřeného typu

Provozní schéma membránové kompenzační nádrže topného systému je založeno na následujícím principu: uvnitř je membrána, která rozděluje expanzní nádrž na dvě části. Jedna polovina obsahuje vzduch nebo plyn, který je do ní čerpán pod tlakem. Zatímco druhá část přímo reguluje množství tekutiny. Membrána pro expanzní nádobu je vyrobena z elastického materiálu, který způsobí stažení vzduchové komory, když se do ní dostane voda, zvýší se v ní tlak, čímž se vyrovná zvýšený tlak v tepelném okruhu. Když se chladicí kapalina ochladí, dojde k opačnému procesu.

Expanzní komory uzavřeného typu mohou být přírubové (s vyměnitelným membránovým blokem) a pevné (s nevyměnitelnou membránou). Druhá možnost je vzhledem k příznivé ceně nejvýhodnější. Zároveň jsou však přírubové kompenzátory mnohem lepší z hlediska výkonnostních charakteristik, protože pokud membrána praskne, lze ji snadno vyměnit za novou.

Přečtěte si tento článek: Membránová expanzní nádoba pro vytápění

Výběr expanzní nádoby

Výběr kompenzátoru topného systému je docela důležitá věc, takže to musíte brát vážně. Důležitým aspektem při výběru kompenzátoru je:

• typ – uzavřený nebo otevřený;
• standardní velikost;
• vlastnosti membrány:
• odolnost vůči difúzním procesům;
• pracovní teplota;
• provozní období.

Všechny tyto údaje se dozvíte přímo na prodejně, kde expanzomat zakoupíte.

Jak vypočítat objem kompenzátoru?

Nejprve si určíme vztah mezi požadovanou kubaturou a parametry, které ji ovlivňují. Při výpočtu je třeba vzít v úvahu skutečnost, že čím větší je objem tepelného okruhu a čím vyšší je maximální přípustný teplotní režim v něm, tím větší by měla být velikost kompenzační nádrže.

Chcete-li tedy určit objem expanzní nádrže, můžete použít následující vzorec:

• К_s – koeficient, který ukazuje velikost nárůstu kubického objemu chladicí kapaliny při jejím zahřátí.

Podle výzkumných údajů se s každým zvýšením teploty vody v potrubí o 10 °C zvýší o 0,3 %. Ve zjednodušených výpočtech se používá údaj 5 %. V případě, že po tepelném okruhu cirkuluje nemrznoucí směs (nemrznoucí směs), bude tato hodnota od 8 do 10 % v závislosti na typu nemrznoucí kapaliny.

• V_VC – objem vody v hlavním potrubí.

Tyto údaje jsou převzaty z projektových výpočtů, které byly provedeny ve fázi sestavování schématu topného tělesa. Pokud takové údaje nemáte, budete si muset kubaturu chladicí kapaliny určit sami. To lze provést vypuštěním kapaliny z potrubí. Množství vody se měří pomocí věder nebo průtokoměru, který je instalován na toku.

• Р_nevím – maximální přípustný tlak kotle a celého okruhu jako celku. Tato hodnota je převzata z jmenovitých údajů topného článku.
• Р_db – indikátor tlaku ve vzduchovém prostoru regulátoru, který udává výrobce v technickém listu jednotky.

Na základě výsledků výpočtu obdržíte přesnou hodnotu.

Odborníci doporučují k získané hodnotě přidat dalších 3-5 jednotek. To vám umožní vyhnout se neobvyklým situacím, kdy se z toho či onoho důvodu zvýší krychlový objem vody v hlavním potrubí.

Montáž a údržba expanzní komory

Instalace expanzní nádoby topného systému se provádí v souladu se všemi pravidly pro instalaci takového zařízení, které jsou upraveny projektem a pokyny výrobce zařízení. V nejvyšším bodě topného potrubí je instalován kompenzátor otevřeného typu. Zatímco uzavřené nádrže jsou umístěny kdekoli, ale ne přímo za čerpací jednotkou.

Při instalaci kompenzačních nádrží je nutné věnovat zvláštní pozornost jejímu upevnění, protože její hmotnost spolu s kapalinou je poměrně velká.

Takové zařízení je zpravidla vybaveno všemi potřebnými upevňovacími prvky, ale podle uživatelských recenzí nejsou vždy schopny zajistit spolehlivou fixaci nádrže.

Navíc při instalaci tohoto funkčního zařízení stojí za to myslet na to, že by pro vás mělo být pohodlné jej používat.

Vlastnosti údržby vyrovnávací nádrže

• pravidelné kontroly koroze, promáčknutí a šmouh – alespoň jednou za 6 měsíců;
• kontrola počátečního tlaku plynového prostoru z hlediska souladu s vypočteným ukazatelem – nejméně jednou za 6 měsíců;
• kontrola deformace a poškození membrány – alespoň jednou za 6 měsíců;
• Nepoužitá nádrž se skladuje na suchém místě.

Zde jsou ve skutečnosti všechny jemnosti designu tohoto funkčního vybavení. Doufáme, že vám tato publikace pomůže vybavit váš domov účinným systémem vytápění.

VIDEO: Recenze expanzních nádob o objemu 2-12500 litrů s pevnými a výměnnými membránami a automatickými expanzními systémy řízenými kompresory

Expanzní nádoba je zabudována do uzavřených topných systémů, aby mohla plnit následující úkoly:

1. Kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny. S každým zvýšením teploty o 100 °C se objem vody v systému zvýší o 4,33 %. Tlak v okruhu systému se zvyšuje a působí na vnitřní povrch potrubí a zařízení. Aby se zabránilo zničení topného systému, je na zpátečce kotle instalována expanzní nádrž, která je naplněna „přebytečnou“ chladicí kapalinou;
2. Provozem expanzní nádoby dochází k potlačení vodních rázů v topném systému, ke kterým dochází v důsledku vzduchových uzávěrů nebo náhlého vypnutí armatur. Aby vodní rázy nepoškodily kotel, je zásobník umístěn na vratném potrubí před generátorem tepla. (Jak vybrat a připojit kotel pro podlahové vytápění si přečtěte zde.)

V prodeji jsou dva typy hydraulických nádrží – balónové a membránové (membránové). První se častěji používají pro zásobování studenou vodou a jsou natřeny modře, druhé jsou červené a používají se v topných systémech.

Nastavení indikátorů v nové expanzní nádrži před spuštěním systému

Nádrž membránového typu je rozdělena membránou. Jedna z polovin je pod tlakem, je do ní pumpován vzduch nebo dusík. Tento parametr můžete objasnit pohledem na dokumenty k nádrži. Předběžný (tovární) tlak nebude nutně optimální pro provoz okruhu. Toto nastavení lze snadno překonfigurovat. Výrobci to zajistili tak, že v těle jeho „vzduchové“ části nechali cívku, pomocí které můžete regulovat tlak vzduchu.

Stojí za zvážení, že všechny tlakoměry ukazují pouze přetlak. To znamená, že pokud potřebujete ve výpočtech použít koncept absolutního tlaku, musíte vždy přidat jednu atmosféru (bar) k údajům na tlakoměru.

Počáteční tlak v expanzní nádobě je nastaven o 0,2 atm vyšší než tlak chladicí kapaliny ve studeném systému, který se rovná statickému tlaku okruhu. Tento tlak je určen jako výšková vzdálenost mezi horním bodem okruhu a středem expanzní nádoby. Pokud je například výška topného systému 8 m (2 podlaží), pak se statistický tlak bude rovnat:

∆P = 0,8 atm (10 m = 1 atm), pak se tlak v membránové nádrži vypočítá následovně:

∆P + 0,2 = 0,8 + 0,2 = 1,0 atm (bar).

Níže jsou uvedeny důsledky nesprávně nastaveného tlaku:

• Nádrž je čerpána. Například vzduchová dutina je zpočátku nastavena na 3 bary se statickým tlakem 1,5 baru. Když se čerpadlo spustí, tlak chladicí kapaliny se změní, ale ne moc – do 1 atm. Ukazuje se, že když manometr u kotle ukazuje max. 2,5 baru, ve vzduchové části membránové nádrže jsou ještě 3 bary. Toto nastavení neguje celou kompenzační schopnost membránového zařízení – vzduch bude mít tendenci vytlačovat chladicí kapalinu z nádrže.
• Hodnoty uvnitř expanzní nádrže jsou podhodnocené. V tomto případě se při plnění uzavřeného systému voda nebo nemrznoucí směs snadno protlačí membránou a naplní celou nádobu. S každým zvýšením teploty a s ní i tlaku se spustí pojistný ventil. Hydraulická expanzní nádrž se v tomto případě také stává zbytečnou.

Poraďte! Počáteční tlak vzduchu byl správně nastaven, ale pojistné ventily topného systému nadále fungují. Objem expanzní nádoby mohl být zvolen příliš malý. Aby se tomu zabránilo, doporučuje se instalovat nádrž, jejíž objem je nejméně 10% celkového objemu chladicí kapaliny.

Přečtěte si také: Tepelná topná jednotka: schéma topné jednotky

Jak měřit a upravovat tlak v expanzní nádobě

Tlak v topném systému je řízen manometry, ale samotná nádrž nemá armaturu pro instalaci tohoto zařízení. Existuje však vsuvka, ve které je namontována cívka pro čerpání nebo vypouštění vzduchu. Je umístěn na straně proti přívodu chladicí kapaliny. Vsuvka je ve skutečnosti analogem automobilové pumpy, takže pro kontrolu tohoto parametru nebo jeho úpravu můžete použít běžnou automobilovou pumpu s vestavěným manometrem.

Na stupnici tlakoměru automobilu jsou hodnoty uváděny v MPa, zatímco tlak v topném okruhu je udáván v barech nebo kgf/cm2. Snadno se překládá:

1 Bar = 1 atm = 100 000 Pa = 0,1 MPa

Měření tlaku pomocí tlakoměru automobilu:

1. Musíte vypnout kotel a počkat 5-10 minut, dokud se cirkulace systému úplně nezastaví;
2. Uzavřete uzavírací ventily v oblasti, kde se nachází hydraulická nádrž. Vypusťte vodu přes vypouštěcí armaturu. Pokud je membránová nádrž zabudována do kotle, pak je přívod a zpětný tok chladicí kapaliny uzavřen;
3. Odšroubujte uzávěr vsuvky a připojte k němu čerpadlo;
4. Pumpujte vzduch na 1,5 atm a počkejte, dokud zbývající chladicí kapalina nevyteče z membránové nádrže, poté vzduch znovu vypusťte;
5. Zavřete uzavírací ventily a pomocí čerpadla uveďte tlak v membránové nádrži na doporučený tlak v části výše. Pokud je nádrž přečerpaná, musíte přebytek odvzdušnit přes cívku;
6. Vyjměte čerpadlo, našroubujte uzávěr na vsuvku a uzavřete vypouštěcí armaturu. Otevřete uzavírací ventil a doplňte vodu do topného systému přes doplňovací kohout;
7. Je snadné zkontrolovat, zda je tlak vzduchu nastaven správně nebo ne. Když kotel dosáhne provozních parametrů, ručička tlakoměru neskočí, tlak narůstá plynule bez skoků.

• Hlavní
• Servis topení
• Příslušenství a spotřební materiál