Spolehlivost, stabilita a dlouhá životnost jakýchkoli inženýrských sítí přímo souvisí se správným výpočtem komponent. Expanzní nádoba pro vytápění je důležitým prvkem v konstrukci ohřevu vzduchu v soukromém domě. Při výběru a instalaci nejsou žádné maličkosti. Zůstat v mrazech bez tepla znamená ohrožení vašeho zdraví a provokování poruch radiátorů a potrubí.
Účel zařízení
Fyzikální vlastnosti kapaliny - zvýšení objemu při zahřátí a nemožnost stlačení při nízkých tlacích - znamenají povinnou instalaci expanzních nádrží v topných systémech.
Při zahřátí na 10 až 100 stupňů se objem vody zvýší o 4% a glykolové kapaliny (nemrznoucí směsi) o 7%.
Topení konstruované pomocí kotle, potrubí a radiátorů má omezený vnitřní objem. Voda ohřátá v kotli, zvětšující se objem, nenajde svůj odtok. Tlak v potrubí, chladiči, výměníku tepla stoupá na kritické hodnoty, které mohou prasknout konstrukční prvky a vytlačit těsnění.
Soukromé topné systémy vydrží v závislosti na typu potrubí a radiátorů až 5 atm. Bezpečnostní ventily v bezpečnostních skupinách nebo v ochranných zařízeních kotle se spouštějí při 3 barech. Tento tlak vzniká při ohřevu vody v uzavřené nádobě na 110 stupňů. Za pracovní limity se považuje 1,5 - 2 atm.
Pro akumulaci přebytečného chladiva jsou nainstalovány expanzní nádrže.
Po ochlazení se objem chladicí kapaliny vrátí na předchozí hodnoty. Aby se zabránilo větrání radiátorů, do systému se vrací voda.
Všechny možné typy zařízení jsou rozděleny do dvou tříd: expanzní nádoby pro vytápění, uzavřené a otevřené.
Otevřený typ
Otevřené nádrže pro vytápění se nejčastěji používají v gravitačních (gravitačních) systémech.
Konstrukce nádrže
Pro vlastní výrobu budete potřebovat jakýkoli kontejner - kbelík, kanystr, trubkový profil o velkém průměru.
Ve spodní části nádrže je vytvořen otvor, kterým je nádrž připojena k topnému systému pomocí přívodního potrubí. V horní části je instalován kryt, kterým se sleduje hladina chladicí kapaliny a v případě potřeby se provádí doplňování.
Nádrž nezůstává bez víka, aby se do vody nedostal prach, hmyz a cizí předměty.
Pro větší pohodlí je v krytu instalován vzduchový ventil. V tomto případě je systém naplněn samostatným kohoutkem od přívodu vody - ventil uvolňuje vzduch, ale nedovolí přetékání přebytečné vody.
Expanzní nádrž je namontována v nejvyšším bodě topného systému. Podle principu komunikujících nádob nebude chladicí kapalina vytékat z nádrže.
Z bezpečnostních důvodů je kontejner vybaven přepadovou hadicí s odtokem do kanalizace nebo mimo dům. Pokud se nashromáždí příliš mnoho kapaliny, bude v bezpečném režimu vypouštěna hadicí, aniž by zaplavila místnost.
Je nežádoucí používat plastové nádoby, protože teplota vody / nemrznoucí směsi před vstupem do radiátorů je téměř 90 stupňů nebo vyšší. Plast se zhroutí, chladivo se vylije do místnosti (do podkroví).
Provoz zařízení
Jak se nosič tepla zahřívá, rozpíná se. Přebytek je vypouštěn do expandéru. Po ochlazení se voda vrací do potrubí a radiátorového systému.
Nádrž komunikuje se vzduchem, jehož přebytek je vypouštěn do místnosti.
Požadavky na zařízení
Na konstrukci nádrže nejsou kladeny žádné velké požadavky. Jsou splněny dvě podmínky:
- zvolit dostatečný objem nádoby k zajištění cyklů ohřevu a chlazení;
- nádrž musí být ve spojení se vzduchem.
Tvar může být libovolný, ale je nežádoucí, aby horizontální rozměry (šířka nebo průměr) byly větší než vertikální rozměry (výška). Čím větší je povrchová plocha, tím více vody se při zahřátí odpaří, proto budete muset provádět větší kontrolu a doplňování.
U otevřených systémů se jako chladicí kapalina volí pouze voda. Alkohol a glykolové přísady se rychle zahřívají z vyhřívané nemrznoucí směsi, což dramaticky zvyšuje náklady na údržbu - chladicí kapalinu bude nutné pravidelně a ve velkém množství doplňovat. Jako přísady se často používají chemikálie, které jsou při vdechování nebezpečné a které po odpaření poškozují zdraví obyvatel.
Výhody a nevýhody
Výhody a nevýhody souvisejí s konstrukcí a provozem zařízení.
Pozitivní vlastnosti zahrnují:
- levnost zakoupeného zařízení a schopnost vyrobit si ho sami ze šrotu;
- jednoduchost konstrukce, ve které nejsou žádné další mechanické prvky (čerpadla, membrány);
- schopnost obejít se bez změny systému při výměně gravitačního (gravitačního) kotle za topení s nuceným oběhem;
- samostatnost práce;
Současně není vždy možné použít gravitační systémy a otevřené expanzní nádrže. Omezuje se počet podlaží v budově - ne více než 6 - 7 metrů od spodní části kotle po horní hladinu chladicí kapaliny v nádrži.
Hladinu vody je třeba pravidelně kontrolovat, a to i v létě. Při nedostatku vody se cirkulace chladicí kapaliny zastaví. Kontakt mezi vnitřními dutinami kovových trubek a radiátorů způsobuje oxidaci nebo korozi, což snižuje životnost topení. Usazeniny rzi navíc vytvářejí hydraulický odpor proti proudění vody.
Nepoužívejte otevřené topné systémy, pokud jsou v systému použity elektrodové kotle, které jsou náročné na chemické složení chladicí kapaliny. Postupem odpařování se mění vodivost, která ovlivňuje výkon ohřívače vody.
Výpočet objemu
K doplňování paliva do topného systému se nejčastěji používá voda z vodovodu. Jeho teplota se po celý rok příliš nemění. V průměru mají hodnoty tendenci k 13 stupňům v zimě a kolem 16-18 v létě. Při zahřátí na 10 až 90 stupňů přidá voda objem 4,5%. Nemrznoucí směs se rozšíří o 6-7,5% objemu.
Vzhledem k potřebě malé rezervy by měl být objem expanzní nádrže 10% z celkové kapacity výměníku tepla, potrubí a radiátorů kotle.
Požadovaný objem můžete zhruba vypočítat různými způsoby. Dělají to ve fázi návrhu a nákupu materiálů.
Kapacita jedné části chladiče je uvedena v pasu produktu. Objem chladicí kapaliny v jednom běžném metru potrubí se vypočítá podle údajů zvláštních tabulek. Například metr 3/4 palce ocelové trubky pojme 0,43 litru vody a 2palcová trubka pojme asi 2,4 litru. Přidáním získaných údajů se získá přibližná kapacita topného systému.
Druhá cesta je praktická. Hotový systém bez nádrže je naplněn vodou. Objem se získá podle odečtu měřiče nebo počtu kbelíků s vodou, pokud se plnění provádí ručně.
Požadavky na místo instalace
V nejvyšším bodě systému je instalována expanzní nádrž otevřeného typu. Jedná se obvykle o druhé patro nebo podkroví.
V prvním případě je lepší zvolit nebytový prostor - během topného provozu vydává chladicí kapalina při pohybu trubkami hluk, nepříjemné zvuky znějí nepříjemně, zejména v noci. Část vody se navíc odpařuje a zvyšuje tak vlhkost v místnosti.
Při instalaci nádrže v podkroví jsou přijata opatření k izolaci kontejneru. Pokud tak neučiníte, bude většina tepla (10% chladicí kapaliny v nádrži) ohřívat vzduch.
Při přerušení dodávky chladicí kapaliny se neizolovaná nádrž rychle ochladí. Po chvíli voda zamrzne. I když nádrž nepraskne, bude nutné zahřát přívodní potrubí.
Poskytuje rychlý přístup k víku pro kontrolu hladiny a doplňování vody.
Uzavřený typ
Expanzní nádrž pro uzavřený ohřev je namontována v systémech s nuceným oběhem chladicí kapaliny.
Výhody designu:
- těsnost - voda (nemrznoucí směs) se nerozvaří a nemůže vylit v místnosti;
- instalace v kterékoli části potrubí;
- do systému lze nalít nemrznoucí kapalinu, což vylučuje odmrazování během nouzových výpadků proudu;
- kontrola stavu chladicí kapaliny pomocí nástrojů;
- nedostatečný kontakt se vzduchem a nižší rychlost šíření koroze.
Utěsněné modely jsou dražší než otevřené možnosti, ale v celkovém odhadu pro topný systém náklady stojí malou část.
Těsnost konstrukce neumožňuje vytékání „přebytečné“ vody, takže tlak může dosáhnout kritických hodnot. V tomto ohledu musí být při instalaci uzavřených expanzních nádrží instalována bezpečnostní skupina, což také zvyšuje náklady.
Možnosti designu
Konstrukce cisteren se může lišit, ale všude zůstává stejný princip.
Tělo je vyrobeno z odolného kovu ražením. Vnitřek je pokryt antikorozní směsí.
Nádrž je rozdělena na vzduchovou a pracovní dutinu elastickou, chemicky odolnou membránou.
V prodeji jsou modré a červené tanky. Modré položky jsou pro zásobování vodou. Není dovoleno je používat k ohřevu, protože membrány nejsou konstruovány pro vysoké teploty. Pro vytápění se nakupují pouze červené nádrže.
Pro připojení k potrubí je do spodní části tělesa přivařena odbočná trubka se závitem.
Na opačné straně je instalována vsuvka s cívkou. Skrz něj, dokud se systém nenaplní, se ve vzduchové dutině vytvoří tlak 1 - 1,5 atm. To je nutné ke spuštění kotlů s automatizací.
Hlavní částí je elastická butylová nebo ethylen-propylenová membrána, která rozděluje nádrž na dvě dutiny.
Při zahřívání je chladicí kapalina vytlačována do pracovní komory nádrže. Těsnění membrány je zdeformované, vzduch je stlačen při současném zvýšení tlaku. Pokud tlak v systému překročí 3 - 3,5 atm, bezpečnostní skupina bude fungovat a odvede část přebytečné tekutiny. U některých modelů je pojistný ventil zabudován již z výroby.
Když voda ochlazuje, tlak klesá, chladicí kapalina proudí z nádrže do potrubí.
Instalační funkce
Instalace nádrže do systému nebo výměna (oprava) není obtížná ani pro mistra s malými instalatérskými dovednostmi.
Sada nástrojů a příslušenství bude potřebovat minimálně:
- klíče;
- navíjení na nit podle preferencí pána (len, fum);
- adaptéry závitů (pokud je to nutné);
- držák pro připevnění nádrže ke zdi.
Před zahájením instalace je proveden audit dostupných materiálových zdrojů a navíc je zakoupeno potřebné.
Požadavky na instalaci:
- Těsnost nádrže umožňuje její instalaci kdekoli, ale přednost se dává části zpátečky u samotného vstupu do kotle. V tomto okamžiku je teplota chladicí kapaliny asi 40-50 stupňů (na výstupu z kotle 90-100), což prodlouží životnost membrány.
- Oběhové čerpadlo je umístěno blíže ke kotli, aby nevytvářelo vodní turbulence.
- Nádrž je připojena pomocí rychlospojky (americká), aby ji bylo možné rychle demontovat kvůli opravě nebo výměně.
- Před nádrží je namontován kulový ventil (až k americkému), jehož uzavřením můžete nádrž vyjmout, aniž byste vypustili chladicí kapalinu z celého systému.
- Nádrž musí být připevněna k pevné základně stěny; k tomu sada obsahuje montážní konzolu a svorku požadovaného průměru. Bez spolehlivého upevnění může při plnění chladicí kapaliny hmotnost nádrže dosáhnout 20-30 kg, což může poškodit přívodní potrubí.
Po instalaci můžete zkontrolovat systém v akci.
Expanzní nádoba je povinnou součástí topných systémů, z jejichž konstrukčních vlastností vychází při výběru jednoho nebo druhého typu rezervní kapacity. Instalace je jednoduchá a nevyžaduje konfiguraci při splnění důležitých instalačních požadavků.
