Typy expanzních nádob pro topný systém: uzavřené a otevřené

Jak lze účinně stabilizovat tlak v topném systému? Řešení tohoto problému spočívá v aplikaci komplexních opatření, včetně instalace speciálních komponent. Jedním z nich je expanzní nádoba pro topný systém: zavřený, otevřený, tlak, ve kterém musí být stabilní ve všech provozních režimech.

Účel expanzních ohřívacích nádrží

Než začnete uvažovat o expanzních nádržích topného systému, musíte zjistit jejich účel. Je spojena s vlastností vody nebo podobného nosiče tepla expandovat pod vlivem teploty. Výsledkem je, že tlak v systému stoupá. Jeho přebytek musí být kompenzován.

Použití odvzdušňovacího otvoru nebo podobného uzavíracího ventilu je účinné, má však určité nevýhody. Hlavním z nich je výstup vody ze systému, v důsledku čehož existuje vysoká pravděpodobnost přetížení vzduchu. Jak ale funguje expanzní nádoba v topném systému, když dojde k přetlaku? Uvažujme obecný princip fungování na příkladu nejjednoduššího otevřeného modelu:

• V normálním stavu je uzavřená expanzní nádrž plná ze 2/3;
• Se zvětšením objemu chladicí kapaliny se zvyšuje úroveň plnění nádoby, čímž se systém stabilizuje;
• Jakmile teplota vody klesne na optimální úroveň, její objem v systému poklesne na normální hodnotu;
• Současně se stabilizuje hladina chladicí kapaliny v nádrži.

Uzavřené modely fungují stejně. Rozdíl spočívá v designu - je rozdělen na 2 komory. První je připojen k hlavnímu ohřívači a je naplněn vodou a druhý vytváří tlak rovný normálu pro tento systém. Navíc jsou obě komory odděleny elastickou membránou. Jakmile objem chladicí kapaliny v potrubí překročí kritický tlak, kompenzuje tento proces tlak v expanzní nádrži vytápění vytlačením membrány. Tímto způsobem se dočasně zvýší skutečný objem ohřevu.

U systému s nuceným oběhem je zakázáno instalovat otevřenou expanzní nádrž. Nebude schopen zajistit požadovanou těsnost.

Expanzní nádrž, otevřený typ

Nejjednodušší odrůdou jsou otevřené modely. Ve většině případů se jedná o netěsnou nádobu instalovanou v nejvyšším bodě systému. Toto je důležitý bod, protože umístění expanzní nádrže v topném systému přímo ovlivňuje funkční a výkonové charakteristiky.

Základním principem expanzní nádrže v gravitačním topném systému je kompenzace tepelné roztažnosti chladicí kapaliny. Tuto položku si můžete vyrobit sami nebo zakoupit tovární model. Důležité provozní parametry otevřené nádrže jsou:

• Odolnost výrobního materiálu vůči stálému vystavení vodě a náhlým změnám teploty. Nejlépe se osvědčily výrobky z nerezové oceli;
• Správně vypočítaný objem, přímo závislý na množství vody v systému;
• Nemožnost změnit místo.To je způsobeno designem.

Před instalací expanzní nádoby do otevřeného topného systému se musíte seznámit s jejími výhodami. Hlavní je cenově dostupná cena a snadná instalace. Kromě tradičního schématu můžete provést malou aktualizaci. K tomu jsou kromě připojovacích potrubí k hlavnímu potrubí namontovány další - řízení minimální hladiny kapaliny a připojení k doplňovacímu potrubí pro doplnění systému.

Jednou z nevýhod této konstrukce je konstantní odpařování chladicí kapaliny ze systému. Na první pohled je tento indikátor nevýznamný, ale pokud byla instalace expanzní nádrže vytápění provedena v nevytápěné podkroví, rozdíl teplot mezi vzduchem a chladicí kapalinou nepříznivě ovlivní účinnost systému.

Cesta z této situace spočívá v izolaci stěn kontejneru a instalaci horního krytu tak, aby těsně přiléhal. V tomto případě se rychlost odpařování vody výrazně sníží a vnější faktory nebudou mít vliv na teplotní režim provozu.

Chcete-li vytvořit expanzní nádrž pro vytápění vlastními rukama, můžete zvednout příslušnou nádobu a nainstalovat do ní spojovací potrubí.

Nedoporučuje se instalovat plastové nádoby, protože ve většině případů nejsou určeny pro vystavení vysokým teplotám. Nejlepší možností je uzavřená pozinkovaná kovová konstrukce.

Uzavřená expanzní nádrž

Je mnohem obtížnější zvolit expanzní nádrž uzavřeného typu. To je způsobeno zvýšenými požadavky na konstrukci, protože je navržena pro provoz v systémech se zvýšenou úrovní tlaku.

Úloha expanzní nádrže v topném systému je významnější než u otevřených modelů. Během provozu oběhového čerpadla dochází v kombinaci s teplotními výkyvy k tlakovým rázům. Změnou svého umístění stabilizuje pružná membrána expanzních nádrží pro topný systém tlak na požadovanou úroveň.

Je důležité vzít v úvahu následující konstrukční a provozní vlastnosti:

• Správně dimenzovaný uzavřený objem expanzní nádrže. K tomu musíte použít doporučenou techniku;
• Membránový typ - balón nebo membrána;
• Možnost instalace manometru společně s přetlakovým ventilem ve vzduchové komoře. To je nezbytné pro prudký pokles tlaku v topném systému.

Jak ale bude expanzní nádrž fungovat v topném systému, pokud její parametry nesplňují požadavky? V takovém případě jednoduše nebude vykonávat své funkce.

Výměna membrány

Při výběru musíte věnovat pozornost konstrukčním prvkům konkrétního modelu. Vzhledem k tomu, že je obtížné vyrobit expanzní nádrž pro vytápění vlastními rukama, je nejlepší koupit hotovou tovární. Důležitým bodem je možnost instalace nové membrány. Pravidelné vystavení tlaku v expanzní nádobě topení v průběhu času může způsobit, že bude nepoužitelný - dojde ke ztrátě pružnosti nebo těsnosti.

V tomto případě musí být membrána vyměněna. Nejvhodnější je nejprve zakoupit design příruby. Jejich tělo není monolitické, ale skládá se ze 2 částí spojených přírubou. Při demontáži tohoto prvku můžete vadnou membránu vyměnit za novou. Po seznámení se základními principy expanzní nádoby v topném systému musíte dodržovat následující pracovní řád:

• Na spojovacím potrubí nádrže s topným systémem musí být nainstalovány uzavírací ventily. Přístup chladicí kapaliny do vodní komory je blokován;
• Během demontáže bude chladicí kapalina proudit z vodní komory - pro její sběr musíte předem připravit nádobu;
• Je aktivován přetlakový ventil vzduchové komory.

Další akce závisí na modelu expanzní nádrže.

I v malém topném systému je role expanzní nádrže důležitá. Pro samostatný okruh můžete použít malé nádoby s vodorovnou nebo svislou montáží.

DIY expanzní nádrž

Je to možné a jak vyrobit expanzní nádrž pro vytápění? Vzhledem ke složitosti domácího designu uzavřeného typu je obtížné jej vyrobit. Proto zvážíme technologii a postup svařování otevřené ohřívací nádoby.

Nejlepší je zvolit jako materiál výroby plechy z nerezového železa. Může však být obtížné je svařovat. Proto se k výrobě expanzní nádrže pro vytápění pouze vlastními rukama nejčastěji používá pozinkovaný kov. Tloušťka plechů je obvykle mezi 0,8 a 1,5 mm.

Objem konstrukce by měl být 5% z celkového množství vody v systému. Musíte také vzít v úvahu stupeň expanze chladicí kapaliny. U vody je tento indikátor 0,3% na každých 10 °, tj. je-li celkový objem chladicí kapaliny 300 litrů, musí být kapacita expanzní nádrže alespoň 15 litrů. Na základě těchto údajů jsou určeny rozměry budoucí struktury.

Abyste si mohli sami vyrobit expanzní nádrž, musíte provést následující kroky:

• Nakreslete výkres s ohledem na vypočítaný objem kontejneru;
• Pomocí „brusky“ vystřihněte polotovary z listů. Je třeba si uvědomit, že když se vytvoří svary, skutečné rozměry nádrže budou menší;
• Pro následné svařování trysek jsou vyříznuty otvory, jejich instalace je provedena;
• Spojení stěn konstrukce, kontrola těsnosti.

Doporučuje se instalovat horní kryt, aby nedocházelo k úlomkům a zabránilo odpařování tepelné kapaliny. S jeho pomocí můžete provést audit expanzní nádrže otevřeného typu.

Instalaci domácí expanzní nádrže lze provést až po instalaci celého systému. Jinak existuje vysoká pravděpodobnost nesouladu trubek.

Výpočet membránové nádrže

Před instalací expanzní nádrže s membránou do topného systému musíte vypočítat její objem. Jednoduchý obvod pro otevřený kontejner není v tomto případě vhodný. K tomu musíte použít jinou techniku.

Definujícím parametrem bude faktor plnění uzavřené expanzní nádrže. Nejprve musíte vypočítat maximální objem expanze vody v systému pomocí následujícího vzorce:

Kde E - koeficient tepelné roztažnosti,Z - celkový objem chladicí kapaliny v systému,Rmin - počáteční tlak v systému,Rmax - maximální povolená hodnota tlaku,Kzap - Faktor plnění nádrže při různých tlacích. Data jsou převzata z tabulky.

Hodnoty tlaku musí být přesné. Jinak nebude bez ohledu na umístění expanzní nádrže v topném systému plnit své funkce nebo rychle selže. K výsledným vypočítaným ukazatelům se doporučuje přidat 5%. Může to být vyžadováno při instalaci dalších částí radiátorů do systému a zvýšení celkového objemu chladicí kapaliny.

Před zakoupením membránové nádrže si musíte přečíst pokyny od výrobce. Určuje funkce výběru a instalace pro tento model.

Instalace expanzní nádrže

Po nesprávném výpočtu můžete začít instalovat expanzní nádobu na vytápění. Je důležité zvolit správné umístění v obecném schématu. To přímo závisí na typu systému - gravitačním nebo nuceném oběhu. Navzdory skutečnosti, že role expanzní nádrže při vytápění zůstane nezměněna, nesprávná instalace může vést k poruchám.

Otevřený design

Instalace expanzní nádrže pod širým nebem se provádí v nejvyšším bodě systému.

Někteří odborníci doporučují instalaci ihned po zrychlení svislé čáry. Přidáním vody do systému přes expanzní nádrž se sníží pravděpodobnost zpětného chodu. Také na tomto místě okruhu je obvykle nejvyšší teplota chladicí kapaliny, a tedy její expanze. Můžete také vytvořit připojení k zpětnému potrubí. Ale pak bude provoz expanzní nádrže v topném systému méně efektivní.

Před instalací doporučujeme seznámit se s obecnými pravidly a tipy:

• Menší horizontální a vertikální odchylky konstrukce jsou povoleny. Neměly by však překročit 2–3 °;
• Oteplování lze provést čedičovou vlnou. Nebojí se vlhkosti a hlavně vysokých teplot;
• V případě kritického přetlaku uvnitř expanzní nádoby pro vytápění se část kapaliny může dostat přes horní kryt na podlahu podkroví. Na tomto místě se doporučuje provést lepší hydroizolaci podlahy.

Plánovanou kontrolu stavu nádrže lze provádět 2krát za měsíc s nepřetržitým ohřevem a vždy před prvním spuštěním systému.

Membránová nádrž

Instalace membránové expanzní nádrže do topných systémů se provádí pouze na zpětné potrubí před oběhovým čerpadlem.

Předpokladem je dodržování teplotního režimu v místnosti. Úroveň ohřevu vzduchu by neměla být menší než + 5 ° С. Instalaci by neměly bránit cizí předměty. Totéž platí pro údržbu konstrukce.

Správná instalace expanzní nádrže v topném systému spočívá ve sledování její hladiny. Konstrukce musí stát přísně vzpřímeně. I mírné naklonění může způsobit poruchy. Pro bezpečný provoz by měl být na vzduchové komoře nainstalován vzduchový ventil, který v případě nouze rychle uvolní tlak v ní.

Je třeba mít na paměti, že umístění expanzní nádrže v topném systému musí být nejen technicky správné, ale také vhodné pro jeho údržbu.

Zásadním rozdílem mezi provozem expanzní nádrže v uzavřeném topném systému je možnost jeho rychlé demontáže. Proto se během instalace doporučuje instalovat 2 uzavírací ventily - jeden na přívodním potrubí do topného systému a druhý na vodní komoru nádrže. Jejich zavřením můžete kontejner rychle demontovat, provést opravy nebo nainstalovat nový.

Videomateriál představuje konstrukční vlastnosti expanzních nádrží a jejich roli při provozu topného systému: