Sledování tlaku v expanzní nádrži topení: vlastnosti a doporučení

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

V tomto materiálu budeme hovořit o vlastnostech uzavřeného topného systému a zvážíme hlavní důvody změn tlaku v uzavřeném topném okruhu.

Topný systém je inženýrská síť, která zahrnuje mnoho prvků, od topného kotle až po uzavírací a regulační ventily. Stabilní a bezpečný provoz zařízení, stejně jako účinnost vytápění, přitom závisí na mnoha faktorech, z nichž jedním je stabilní tlak v okruhu.

Vlastnosti uzavřeného topného systému

Autonomní topný systém může být otevřený nebo uzavřený. V prvním případě se chladicí kapalina přirozeně pohybuje v důsledku změn hustoty vody během ohřevu a chlazení. Samotný okruh není utěsněn: přebytečná kapalina, když expanduje, jde do otevřené expanzní nádrže, kde se voda odpaří. Uzavřený topný systém je zcela utěsněn a pohyb kapaliny se provádí díky provozu oběhového čerpadla, které vytváří dynamický tlak. V tomto případě přebytečná voda při zahřátí jde do utěsněné expanzní nádoby. Na rozdíl od gravitační sítě je uzavřený okruh vždy pod tlakem, který je nezbytný pro normální fungování systému. Provozní tlak v uzavřeném okruhu musí odpovídat technickým parametrům topného kotle, které se mohou pohybovat v rozmezí od 1 do 3 barů (tyto charakteristiky je nutné vidět v technické dokumentaci k topnému zařízení). Při provozu zařízení však může docházet k chybám způsobeným přebytkem nebo naopak nízkým tlakem.

Přečtěte si také: “Otevřené a uzavřené topné systémy: klady a zápory.”

Příčiny nízkého tlaku v okruhu

Hlavním důvodem, proč se tlak v topném systému může snížit, je únik chladicí kapaliny (netěsnost v systému). To znamená, že někde podél linky je prasklina nebo je porušena těsnost potrubního spoje, případně netěsní radiátor topení. Pro zvýšení tlaku na provozní úroveň je nutné najít netěsnost a opravit ji. Dále doplňte systém vodou na požadovaný hydraulický odpor v síti. Možnými příčinami netěsnosti mohou být praskliny ve výměníku kotle nebo poškození expanzní nádoby. V tomto případě je nutné kontaktovat servisní oddělení výrobce tepelného generátoru nebo vyměnit expanzní nádobu nebo její membránu.

Proč neklesá tlak v topném systému?

Snížení tlaku v potrubí může být způsobeno špatnou cirkulací chladiva v okruhu. Možné důvody, proč se rychlost pohybu vody snižuje, mohou být:

• vytvoření vzduchového uzávěru na části potrubí;
• porucha nebo nesprávné nastavení oběhového čerpadla.

V prvním případě je nutné odvzdušnit vzduch v topných zařízeních přes Mayevského ventil na radiátoru nebo bezpečnostní skupinu umístěnou v blízkosti kotle.

Ve druhém případě stojí za to zkontrolovat činnost oběhového čerpadla a zkontrolovat jeho těsnost. Pokud se po odvzdušnění tělesa čerpadla a nastavení požadované rychlosti tlak neobnoví, měli byste vyměnit čerpací zařízení nebo kontaktovat servisní středisko.

Dalším důvodem, proč může v systému vzniknout konstantní přetlak, je nesprávně zvolená expanzní nádoba. To znamená, že objem nádrže nestačí ke kompenzaci tepelné roztažnosti vody v okruhu nebo tlak expandéru neodpovídá tomu, co je nezbytné pro optimální provoz zařízení.

Jak vybrat membránu a vypočítat požadovanou kapacitu nádrže, přečtěte si náš článek.

Nastavení a řízení tlaku v uzavřeném systému

Důležitým prvkem utěsněného topného okruhu je expanzní nádoba, která umožňuje udržovat optimální tlak v potrubí sběrem přebytečné chladicí kapaliny a jejím vyrovnáním při poklesu objemu vody.

Dalšími důležitými součástmi systému jsou tlakoměr a bezpečnostní skupina, pomocí které je hlídán hydraulický odpor v síti a v havarijních situacích dochází k odvádění vody nebo vzduchu z okruhu. Aby zařízení správně fungovalo, musí být instalovány nad úrovní kotle.

Jak nastavit tlak v topném okruhu radiátorů

Při prvním spuštění systému musíte dodržovat určitá pravidla:

Ujistěte se, že parametry topných zařízení, expanzní nádoby a oběhového čerpadla odpovídají požadovaným hydraulickým charakteristikám systému.

Topný okruh se plní vodou pomalu od nejnižšího bodu, aby se snížilo riziko vzniku vzduchových kapes. Vodu je nutné doplňovat, dokud tlak na manometru nedosáhne 2 barů. Poté je nutné odvzdušnit vzduch z radiátorů přes Mayevského kohoutky. Pokud má dům 2 a více podlaží, vzduchové kapsy se odvětrávají zdola nahoru.

Poté se provádí opakované doplňování a odvzdušňování. Dále se kotel zapne na nízkou teplotu ohřevu a baterie se zkontrolují na vzduchové kapsy. Po odvzdušnění topných zařízení zkontrolujte tlak na manometru, který musí odpovídat požadovaným hodnotám.

Při prvním spuštění systému doporučujeme svěřit jeho konfiguraci odborníkovi.

Celkový

Účinnost a spolehlivost zařízení, stejně jako dlouhá životnost celého systému jako celku, přímo závisí na stabilním tlaku v okruhu. Případné tlakové rázy a barické zatížení mohou způsobit nejen poruchu jednotek, ale také způsobit nouzové situace.

Sledování parametrů systému je důležité pro rychlé odstranění příčin sníženého nebo nadměrného hydraulického odporu v síti a tím ochranu zařízení před poškozením. Nepostradatelným prvkem v této věci může být manometr, který pomůže identifikovat neočekávané změny v potrubí.

Sledujete tlak ve svém topném systému? Zažili jste někdy změny tlaku, které nejsou popsány v tomto článku, a jak jste je vyřešili? Podělte se o své zkušenosti v komentářích.