Pro stabilitu systému jsou nutné výpočty: jak vypočítat expanzní nádrž pro vytápění?

Expanzní nádrž (expanzní nádoba) je důležitým prvkem topného systému, indikátor vyrovnávacího tlaku a udržování objemu chladicí kapaliny během jeho tepelné roztažnosti a smršťování.

Před instalací zařízení je nutné správně vypočítat jeho objem.

Funkce expanzní nádrže

Podle fyzikálních zákonů, když se voda ohřívá o 10 stupňů, zvětšení objemu o 0,3 %.

U malého množství vody je tento jev sotva znatelný, ale u tuny nebo několika tun, které se nacházejí v topném systému, je to významný ukazatel.

Vzhled dodatečného objemu vody může ovlivnit stav topných trubek nebo dokonce způsobit jejich poškození. Aby se takové situaci zabránilo, je instalována expanzní nádrž.

Jeho funkce jsou následující:

1. Odstraňuje přebytečnou vodu ze systému při jeho ohřevu.
2. Zajišťuje požadovaný tlak a zabraňuje náhlému zvýšení (vodní ráz).
3. Odstraňuje vzduch z topného systému, což na něj má destruktivní vliv.

Vzduch, původně rozpuštěný ve vodě, se začne aktivně uvolňovat při jejím zahřívání (při vysokých teplotách toto číslo dosahuje 90 %). Spolu s chladicí kapalinou se tento vzduch přesouvá do nádrže, kde se hromadí a poté je vypouštěn ven.

Odrůdy

V závislosti na provedení se dělí na otevřené a uzavřené.

OTEVŘENO

Jedná se o válcové nebo obdélníkové nádrže, které jsou montovány v nejvyšším bodě topného systému (často v podkroví)Nádrž je připojena k vodovodnímu potrubí pro doplnění zásoby vody a k kanalizaci pro odstranění přebytečné chladicí kapaliny.

Foto 1. Expanzní nádrž otevřeného typu. Jednotka má obdélníkový tvar a je instalována v nejvyšším bodě topného systému.

Nevýhodou tohoto typu zařízení je, že Neexistuje žádná automatická regulace hladiny vody. Množství kapaliny v ní budete muset kontrolovat vizuálně a pro doplnění vody otevřete ventil před přívodním potrubím. Další nevýhodou je složitá instalace, protože nádrž má značnou hmotnost a bude muset být zvednuta na půdu. Vzhledem k popsaným nuancím byl tento typ zařízení téměř nahrazen uzavřenými nádržemi.

ZAVŘENO

Design kulovitého nebo oválného tvaru se dvěma komorami uvnitř: jeden pro vzduch a jeden pro vodu přicházející z topného systému. Jsou od sebe odděleny membránou, což je gumová nádržka ve tvaru vaku, která se může roztahovat a smršťovat.

Když voda vnikne do první komory membrána se natáhne a z druhé komory vychází vzduch přes speciální ventil. Když kapalina vychladne, membrána se začne vracet do původní polohy a vytlačuje vodu zpět do topného systému.

Foto 2. Poměrně jednoduché zařízení uzavřené expanzní nádrže. Šipky označují komponenty.

V závislosti na typu membrány, Existují dva typy uzavřených expanzních nádrží:

1. Vybaven neodnímatelnou membránou

Konstrukce je díky metodě lisování za studena velmi odolná. Nádrže tohoto typu mají navíc antikorozní ochranu povrchu na vnější i vnitřní straně. Dutina nádrže je rozdělena na dvě komory elastickou membránou. Chladicí kapalina proudí ze systému do spodní komory. Když membrána zaujme správnou polohu – je na povrchu kapaliny – je zařízení připraveno k provozu.

1. S přírubovým upevněním

Membrána je připojena k přívodnímu potrubí pomocí přírubového spoje, který umožňuje vyměnit opotřebovanou membránu za novouChladicí kapalina se nachází uvnitř membrány a nepřichází do kontaktu se stěnami nádrže, což umožňuje vyhnout se antikorozním opatřením.

uzavřené expanzní nádrže se často instalují vedle topných kotlů. Druhá možnost je instalace v blízkosti kotle, pokud plánujete instalaci dvouokruhového topného systému, který zajišťuje ohřev teplé vody.

Jak správně vypočítat objem nádrže pro topné systémy?

Pro správný výpočet objemu expanzní nádrže, Je třeba zohlednit několik faktorů, které tento ukazatel ovlivňují:

1. Kapacita expanzní nádrže přímo závisí na množství vody v topném systému.
2. Čím vyšší je povolená hodnota tlaku v systému, tím menší velikost nádrže budete potřebovat.
3. Čím vyšší je teplota, na kterou se chladicí kapalina zahřívá, tím větší by měl být objem zařízení.

Výpočetní vzorec

Vb=(Vc * Z)/N, ve kterém:

Vc — objem vody v topném systému. Pro výpočet tohoto čísla vynásobte výkon kotle v 15. Například, pokud je kapacita kotlové jednotky 30 kW, pak bude množství chladicí kapaliny 12*15 = 450 l. U systémů, které používají tepelné akumulátory, je nutné k výsledné hodnotě přičíst kapacitu každého z nich v litrech.

Z — index roztažnosti chladicí kapaliny. Tento koeficient pro vodu je 4 %, proto při výpočtu bereme číslo 0,04.

N — ukazatel účinnosti expanze nádrže. Protože stěny zařízení jsou vyrobeny z kovu, může se jeho objem vlivem tlaku mírně zvětšit nebo zmenšit. Pro výpočet N budete potřebovat následující vzorec:

N= (Nmax—N₀)/(Nmax+1), Kde:

Nmax — ukazatel maximálního tlaku v systému. Toto číslo se rovná od 2,5 do 3 atmosfér, Chcete-li zjistit přesnou hodnotu, podívejte se, na jakou prahovou hodnotu je nastaven pojistný ventil v bezpečnostní skupině.

N₀ — počáteční tlak v expanzní nádrži. Tato hodnota je 0,5 atm. pro každý 5 metrů výšky topného systému.

Pokračujeme s příkladem kotle s kapacitou 30 kW, předpokládejme, že Nmax je 3 atm., výška systému nepřesahuje 5 metrůPak:

N=(3—0,5)/(3+1)=0,625;

Vb = (450*0,04)/0,625 = 28,8 l.

V takové situaci koupit zařízení se zaokrouhlením nahoru, protože pokud je hlasitost o něco menší, než je potřeba, může to poškodit systém.

Užitečné video

Podívejte se na video a dozvíte se, jak vybrat expanzní nádobu pro váš topný systém.

Doporučení pro výběr

1. Pokud je potřeba velmi velká nádrž, věnujte pozornost jeho rozměrůmNěkdy standardní dveře neumožňují vnést do místnosti zařízení. V takovém případě si zakupte několik menších nádrží, jejichž celková kapacita se rovná vypočítané hodnotě.

1. Při použití nemrznoucí směsi jako chladicí kapaliny se doporučuje vypočítaná hodnota objemu vynásobte 1,5.
2. S objemem nádrže 20–25 l kapacita recirkulačního čerpadla je 1,2 kWBucky 50–60 l instalováno s čerpadly 2,0 kW.

Výpočet objemu nádrže je jednoduchý, ale důležitý úkol.

Pokud si nejste jisti, že uděláte vše správně, Je lepší svěřit tuto práci profesionálům.