Expanzní nádoba je nejdůležitějším prvkem systému ohřevu vody. Je navržen tak, aby absorboval nadměrný tlak. Jde o to, že s určitou pevnou hmotností chladicí kapaliny, když se její teplota změní, se tlak v systému nevyhnutelně změní. Výkon celého topného systému bude záviset na tom, jak správně je vybrána expanzní nádrž.
Principem činnosti tohoto zařízení je tedy kompenzace nadměrného tlaku chladicí kapaliny. Proto i malý chybný výpočet při instalaci nebo provozu zařízení může vést k poruše celého topného systému.
Zařízení expanzní nádrže
Nádrž je rozdělena na dvě části, mezi kterými je elastická membrána. Nahoře je čerpán vzduch, čímž vzniká počáteční tlak. Jakmile je nádrž připojena k síti, voda je přiváděna do spodní komory. Když se elastická membrána dostane do nulové, klidné polohy a jakoby leží na rovině vody, považuje se topný systém za zcela naplněný a připravený ke spuštění.
Automatické nastavení tlaku probíhá následovně:
Když se voda zahřeje, chladicí kapalina vstupuje do expanzní nádrže. Membrána je ovlivněna: stahuje se a zvětšuje vnitřní prostor nádrže. Nádrž tak přijímá přebytek teplonosné kapaliny. Jakmile chladicí kapalina vychladne, membrána se vrátí do původního stavu.
Instalace expanzní nádoby
Otevřený topný systém
Instalace se provádí v nejvyšším bodě systému, zpravidla v horní části zrychlovacího potrubí. Nevyžaduje instalaci uzavíracích ventilů.
Uzavřený topný systém
Optimální je instalovat expanzní nádobu v místě, kde je proudění vody nejblíže laminárnímu a v otopném systému dochází k minimálním turbulencím. Před oběhové čerpadlo lze umístit expanzní nádobu.
Jak vypočítat objem expanzní nádoby?
Níže uvádíme standardní vzorce pro výpočet objemu expanzní nádrže. Umožní vám přesně určit, jaký typ nádrže potřebujete pro váš topný systém.
Budou vyžadovány následující údaje:
Průměrná teplota systému během provozu.
Objem nádrže se vypočítá tak, že při zahřátí chladicí kapaliny tlak v systému nepřekročí maximální přípustnou hodnotu.
K = (KE x Z) / N, kde:
KE – objem topného systému jako celku;
Z je konstantní hodnota expanze chladicí kapaliny;
· N – hodnota účinnosti membránové nádrže.
Je třeba si uvědomit, že ideální výpočty jsou téměř nemožné. Přibližně je objem vypočítán na základě hodnoty, že 1 kW výkonu topného zařízení se rovná 15 litrům objemu chladicí kapaliny. Pak je průměrný výkon pro běžný dům 44 kW. Podle vzorce se získá KE u15d 44×660 uXNUMXd XNUMX l.
Expanzní konstanta kapaliny je asi 4 %, u systémů, které používají obyčejnou vodu s maximální teplotou ohřevu 95 stupňů Celsia. Pokud je ethylenglykol čerpán společně s vodou, lze expanzní koeficient vypočítat následovně:
10 % – 4 % x 1,1 = 4,4 %
20 % – 4 % x 1,2 = 4,8 %
Výkon membránové nádrže je často indikován výrobcem, ale není obtížné jej vypočítat sami:
N= (DV-DS) / (DV+1), kde:
DV – nejvyšší povolený tlak v systému, který se rovná povolenému tlaku pojistného ventilu a u běžných domácích topných systémů zřídka překračuje 2,5 – 3 bary.
DS – hodnoty tlaku počáteční náplně membránové nádrže na základě konstantní hodnoty poloviny atmosféry na 5 metrů topného systému.
V důsledku toho se ukazuje, že pokud je celková plocha místnosti, ve které je topný systém vybaven, 400 metrů čtverečních. m., maximální horní bod systému je 5 m a odhadovaný výkon zařízení je 44 kW, pak bude požadovaný objem nádrže s takovými hodnotami:
KE 44×15=660l.
DV 2,5 bar; DS = 0.5 bar
N (2.5 – 0.5) / (2.5+1) = 0.57
K 660 × 0.04 / 0.57 = 46.2
Исходя из полученных данных, необходимо подбирать расширительный бак для отопления объемом 50 литров, с начальным давление в 0,5 бар.
Také pro standardní prvky topného systému existují standardní přibližné hodnoty:
1. Radiátory cca 10,5 litru.
2. Teplé podlahy a ostatní topné plochy 17,0l.
3. Konvektory 7,0l.
Koeficient zvýšení-expanze objemu vody a směsi voda-glykol v závislosti na teplotních ukazatelích:
Expanzní nádoba (expansomat) je důležitým prvkem topného systému, indikátor vyrovnání tlaku a udržení objemu chladicí kapaliny při jeho tepelném roztahování a smršťování.
Před instalací zařízení je nutné správně vypočítat jeho objem.
Funkce expanzní nádrže
Podle fyzikálních zákonů voda při zahřátí 10 stupňů zvětšuje objem na% 0.3.
Pro malé množství vody je tento jev sotva patrný, ale pro tunu nebo několik tun, které jsou v topném systému, je to významný ukazatel.
Vzhled další vody může ovlivnit stav topných trubek nebo způsobit jim škodu. Aby se zabránilo této situaci, je instalována expanzní nádrž.
Jeho funkce jsou následující:
- Odstraňuje přebytečnou vodu ze systému při jeho zahřívání.
- Poskytuje potřebný tlak a zabraňuje jeho křečovitému nárůstu (vodnímu rázu).
- Odstraňuje vzduch z topného systému, který na něj působí destruktivně.
Vzduch, původně rozpuštěný ve vodě, když se zahřeje, začne aktivně vystupovat (při vysoké teplotě dosahuje rychlost 90 %). Spolu s chladicí kapalinou se tento vzduch pohybuje do nádrže, kde se hromadí, a poté je vypouštěn ven.
Odrůdy
Podle provedení se dělí na otevřené a uzavřené.
Otevřít
Jedná se o nádrže válcového nebo obdélníkového tvaru, které namontované v horní části topného systému (často v podkroví). Nádrž je připojena k přívodu vody pro doplňování zásob vody a ke kanalizačnímu systému k odstranění přebytečné chladicí kapaliny.
Foto 1. Expanzní nádrž otevřeného typu. Jednotka je obdélníkového tvaru, instalovaná v horní části topného systému.
Nevýhodou tohoto typu zařízení je, že neexistuje automatické nastavení hladiny vody. Придётся контролировать количество жидкости в ней визуально, а чтобы добавить воду, открывать вентиль перед входным патрубком. Ещё одно неудобство — сложный монтаж, ведь бак обладает немалым весом, а его придётся поднимать на чердак. Из-за описанных нюансов этот тип оборудования был почти вытеснен баками закрытого типа.
Zavřeno
Výstavba kulovitý nebo oválný tvar se dvěma komorami uvnitř: jeden pro vzduch a druhý pro vodu přicházející z topného systému. Jsou od sebe odděleny membránou, což je vakovitý pryžový zásobník, který se může roztahovat a stahovat.
Když voda vstoupí do první komory membrána se napne a vzduch z druhé komory se uvolní přes speciální ventil. Když se kapalina ochladí, membrána se začne vracet do své původní polohy a vytlačuje vodu zpět do topného systému.
Foto 2. Poměrně jednoduché zařízení pro expanzní nádrž uzavřeného typu. Šipky označují komponenty.
V závislosti na typu membrány Existují dva typy uzavřených expanzních nádrží:
- Vybaveno neodnímatelnou membránou
Provedení je velmi odolné díky výrobní metodě lisování za studena. Nádrže tohoto typu mají navíc antikorozní povrchovou ochranu zvenčí i zevnitř. Dutina nádrže je rozdělena na dvě komory elastickou membránou. Chladicí kapalina proudí ze systému do spodní komory. Když membrána zaujme požadovanou polohu – bude na povrchu kapaliny – zařízení je připraveno k provozu.
Membrána je připevněna k přívodnímu potrubí pomocí přírubových spojek, které umožňuje vyměnit opotřebovanou membránu za novou. Chladicí kapalina je umístěna uvnitř membrány a nepřichází do kontaktu se stěnami nádrže, což umožňuje neuchýlit se k antikorozním opatřením.
Expanzní nádrže uzavřeného typu často montované vedle topných kotlů. Druhá možnost – instalace v blízkosti kotlepokud se plánuje instalace dvouokruhového topného systému zajišťujícího dodávku teplé vody.
