Každý systém to potřebuje! Expanzní nádoba pro vytápění

Provoz autonomních topných systémů je spojen s kolísáním objemu chladicí kapaliny způsobeným jejím ohřevem a chlazením.

Pro vyhlazení vodního rázu a kompenzaci tepelné roztažnosti je v topném okruhu instalována speciální nádrž.

Technický název zařízení je expansomat. (ze slova expanse – „rozšířit“). Jedná se o kovovou nádrž o určitém objemu s odbočným potrubím pro připojení k systému.

Expanzní nádrže: co to je, jejich účel, rozdíly od jiných hydraulických zařízení, typy

Chladicí kapalina cirkulující v okruhu má tu vlastnost, že se při ohřevu rozpíná a při chlazení zmenšuje svůj objem.

Protože voda je nestlačitelná, při jejím rozpínání zůstává uvnitř potrubí přebytečná kapalina.

Tento fyzikální jev zvyšuje hydrostatický tlak v uzavřeném okruhu, což může způsobit poškození potrubí, nedostatečný provoz topného zařízení, porucha čerpadel.

Aby se předešlo nouzovým situacím, v autonomních topných sítích se instalují speciální nádrže - expanzní nádrže. Jsou vyrobeny ve formě kontejnerů. kulovitého, válcovitého nebo obdélníkového tvaru, do kterého proudí přebytečná horká chladicí kapalina.

V závislosti na typu mají zařízení vnitřní membrány, trubky pro připojení k potrubí, odtok ochlazené vody, vypouštění přebytečné vody do kanalizace a také pojistné ventily.

Jaký je rozdíl mezi hydrotanky pro systémy ohřevu vody a zařízeními pro zásobování vodou?

1. Účel.

Expanzní nádrže pro topné systémy kompenzace tepelné roztažnosti cirkulačního elementu.

Funkce hydraulické akumulátory — akumulace rezervního objemu vody pro zajištění tlaku při vypnutém čerpadle a ochrana systému před vodním rázem.

1. Design.

V dutině expanzní nádrže se horká kapalina buď dotýká stěn zařízení (membránový a otevřený typ), nebo se dotýká pouze elastické membrány (typ balónku). U hydraulických akumulátorů pro zásobování vodou je první možnost vyloučena.

1. Materiál dělicí příčky.

V tepelných sítích je membrána zatěžována pomalu, takže klíčovým požadavkem je tepelná odolnost. U hydraulických nádrží pro zásobování vodou, Potravinářská pryžová membrána, odolná vůči častému a rychlému natahování.

Otevřené nádrže: zařízení, princip fungování, výhody a nevýhody

Expandéry tohoto typu používá se v topných sítích bez oběhových čerpadelJsou to nádoby bez víka, připojené k topnému systému a instalované na nejvyšší úrovni (v podkroví).

Foto 1. Schéma instalace otevřené expanzní nádrže v topném systému. Každá část konstrukce je označena.

Během ohřevu se objem teplonosné kapaliny zvětšuje, přebytek odtéká do zásobníku. Při poklesu teploty se voda samospádem vrací zpět. Pokud se kapalina vaří, její páry unikají otevřeným víkem.

Protože chladicí kapalina může přetékat přes okraj, jsou takové nádrže doplněny přepadovou bradavkou. Přes ni se přebytečná voda vypouští do kanalizace. Mezi výhody patří:

• jednoduchost designu, snadná oprava;
• nízké náklady na zařízení;
• možnost výroby nádrže nejen z oceli, ale i z plastu.

Otevřené expanzní nádrže mají více nevýhod než výhod.Patří mezi ně přirozené odpařování kapaliny, výskyt koroze kovových nádob, potřeba neustálého sledování a nemožnost použití v topných sítích s nemrznoucí směsí.

Uzavřená expanzní nádrž se vzduchem a ventilem

V sítích, kde se chladicí kapalina pohybuje pod vlivem čerpacího zařízení, jsou instalovány uzavřené expanzní nádrže.

Hlavní konstrukční vlastností takových nádrží je úplná těsnost, která umožňuje udržovat konstantní tlak.

Pouzdra jsou vyrobena z oceli, vnitřní dutina je rozdělena na dvě části balónkovou nebo membránovou membránou.

První se nazývá plynová (vzduchová) komora, naplněná směs obsahující dusík nebo vzduch. Druhý - přihrádka na kapalinu, kam vstupuje ohřátá chladicí kapalina. Každá komora je zcela utěsněna, takže kapalina nepřichází do kontaktu s okolím ani s plynem. Zařízení je doplněno odbočným potrubím pro připojení k topné síti a ventilem pro uvolnění tlaku.

Princip fungování

V důsledku roztažnosti je horká chladicí kapalina vytlačována z okruhu do kapalinového prostoru nádrže a tlačí na elastickou membránu. V další komoře je směs plynů stlačena, tlak se stává nadměrným.

Jakmile kapalina ochladne a ztratí objem, je stlačena působením stlačeného vzduchu je tlačen zpět do potrubí.

Když tlak a teplota prudce stoupnou a objem kapaliny v expanzní nádrži dosáhne kritických hodnot, Pojistný ventil se spustí: přebytečná voda se odvádí.

Typy membrán

Kompenzační zařízení se vyrábějí s elastickými přepážkami dvou typů:

1. Membrána — upevněné po obvodu uvnitř a dělící prostor na polovinu. Kapalina se dotýká stěn, takže jsou dodatečně potaženy tepelně odolnými vlhkostně odolnými směsmi.
2. Balón — zvenčí připomínající balónek a upevněný na vstupním potrubí. Při vstupu zůstává chladicí kapalina uvnitř membrány, aniž by se dotýkala stěn zařízení.

Stacionární membránové příčky, pokud se rozbijí, není možné je vyměnit. Válce se mění přes přírubu expanzní nádrže, která je připevněna šrouby.

Výhody a nevýhody

Existují i ​​další výhody ve prospěch expanzních nádrží uzavřeného typu:

• kompaktní rozměry;
• žádný kontakt mezi chladicí kapalinou a vnějším prostředím, což eliminuje proces odpařování;
• minimální tepelné ztráty;
• schopnost vytvářet dodatečný tlak;
• instalace v jakékoli části kotelny;
• vysoké hodnoty konečného tlaku;
• prodloužení životnosti kotel, radiátory, potrubí.

Uzavřená expanzní zařízení mají několik nevýhod., mezi ně patří relativně vysoké náklady a nemožnost výměny membránové membrány.

Možnosti výpočtu

Pro malé obvody, ve kterých cirkuluje kapalina 150 litrů a méně tekuté, získávají expandéry s objemem 10 % z celkové kapacity systému. Při výpočtu zařízení pro složité velké topné sítě se používají tři metody:

Metoda č. 1Výpočet celkového expanzního objemu kapaliny pohybující se v síti. Metoda umožňuje vypočítat membránovou hydraulickou nádrž s přesností 10 %. Za tímto účelem určete:

• Celkový objem teplonosné kapaliny v celém systému (hodnota C). Přibližnou hodnotu lze získat znalostí výkonu kotle - 1 kW spotřebováno přibližně 15 litrů. Vyplnění kontury přes počítadlo dává přesný výsledek.
• Hodnota tepelné roztažnosti (E) s přihlédnutím k typu chladicí kapaliny. Pro vodu v t 90º C je akceptovaný koeficient 0,034, hodnota pro nemrznoucí směsi je uvedena v tabulce.
• Indikátor maximálního možného tlaku v okruhu (P_maximum) — odpovídá prahové hodnotě pojistného ventilu.
• Minimální (nastavovací) tlak (P₀), na kterém je provozována tepelná síť.

Foto 2. Tabulka s příkladem výpočtu různých charakteristik expanzní nádrže v závislosti na několika podmínkách.

Data se dosadí do vzorce:

V=(E×C)÷(1-(P0÷Pmax))

Výsledné číslo se zaokrouhlí nahoru., protože expanzní nádrž musí kompenzovat vypočítaný objem s malou rezervou. K tomu se bere v úvahu i plnicí faktor zařízení.

Metoda č. 2. Kontaktování specializovaných projekčních organizací. Prioritní možnost, protože vám umožňuje dosáhnout co nejpřesnějšího výsledku. Vysoké náklady na službu jsou plně kompenzovány racionální volbou nádrže (nebudete přeplácet za zbytečný objem) a úsporami na havarijních opravách.

Metoda č. 3. Používání online kalkulaček. Internetové zdroje umožňují získat hodnoty s různou přesností, takže tyto výsledky jsou považovány za přibližné.

5 kritérií pro výběr produktů

1. Typ cirkulace chladicí kapaliny. Pro systémy, kde se voda pohybuje přirozeně, se používá otevřená nádrž. V autonomních sítích s oběhovými čerpadly se používají membránové hydro nádrže.

1. Typ. Nádrže s nevyměnitelnou (membránovou) membránou mají nižší cenu než expandéry s balónkovou přírubovou přepážkou. Pokud však dojde k prasknutí membrány, bude nutné nádrž kompletně vyměnit.
2. Objem. Je to vypočítaná hodnota a vždy se zaokrouhluje nahoru.
3. Maximální pracovní tlakMusí odpovídat (ne být menší než) maximální možné hodnotě pro celý topný systém.
4. Technické specifikace. Zohledňují se přípustné provozní teploty, tlak, objem, typ membrány, možnosti montáže a připojení k potrubí.

Při výběru věnujte pozornost výrobcům. Značkové značky si cení své pověsti, takže nehrozí riziko koupě nekvalitní expanzní nádrže. Mezi renomované společnosti patří: AQUASYSTEM, REFLEX, WESTER, IMERA, BOSCH a další.

Fotografie produktů

Foto 3. Uzavřená expanzní nádrž pro topný systém. Výrobce produktu Stout.

Foto 4. Expanzní nádrž uzavřeného typu (červený produkt) připojená k topnému okruhu.

Foto 5. Otevřená expanzní nádrž připojená k topnému systému. Nádrž je umístěna v horním bodě konstrukce.

Užitečné video

Podívejte se na video a zjistěte, kam nainstalovat zásobník do topného systému.

Servis

Pro správný provoz topného okruhu a dlouhou životnost expanzní nádoby Preventivní opatření by se měla provádět jednou za šest měsíců. Práce zahrnuje kontrolu vnějšího poškození, netěsností, počátečního tlaku, integrity membrány a v případě potřeby její výměnu. Pokud se demontovaná nádrž neplánuje používat po delší dobu, musí se voda z ní vypustit a skladovat v suché místnosti.